埼玉大学在研究方面十分注重自身在理工学科研究方面的学科优势。首先，学校对理工研究科进行了改组，实现教育组织与研究组织分离。其次，与3所在理工学科方面有优势的国立大学（茨城大学、宇都宫大学、群马大学）进行合作，加强交流，共同分享经验，并与埼玉县立癌症研究所合作，共同开展研究项目。最后，在原有的科学分析支援中心、地区开放式创新研究中心、技术部和项目研究中心的基础上，于2009年成立了脑科学融合研究中心和环境科学研究中心，并与理化学研究所及琦玉县内其他研究机构进行合作，开展多项尖端研究。
在社会合作方面，该校与埼玉县、埼玉市和埼玉县经营者协会进行合作，在校内设置了下一代汽车环保技术研究中心，进行研究并致力于将研究成果推向社会。此外，该校也非常重视与县内非盈利组织和社会团体的合作。
在国际交流方面，据2010年10月21日统计，埼玉大学已同20个国家和地区的54所大学和研究机构签订了学术交流协议，其中包括中国的大连理工大学、济南大学、西安交通大学、中国人民大学、兰州大学、东北师范大学、北京日本学研究中心、上海大学和北京大学医学部等。