國際工學院是學校進行國際交流與合作，實施國際化發展戰略窗口之一。成立于2015年6月，負責執行中外合作辦學項目、培養國際學生、托管計算機科學與技術專業國際化創新人才實驗班。
現有教職工38人，下設黨政辦公室、教務辦公室、學生工作辦公室（院團委）、留學生工作部、留學生教學部、學習與發展中心、語言教學教研室和3個專業虛擬教研室。
積極引進國外優質高等教育資源，與國外大學合作開展多模式、多層次的國際人才培養模式。執行與美國田納西大學查塔努加分校（UTC）聯合舉辦的土木工程專業本科教育項目、與美國內華達大學拉斯維加斯分校（UNLV）聯合舉辦的電氣工程及其自動化專業本科教育項目、與馬來西亞馬來亞大學（UM）聯合舉辦的機械設計制造及其自動化專業本科教育項目。三個項目分別采取“3+1”雙校園培養模式、“4+0”培養模式，且分別于2015年秋季、2019年秋季及2020年秋季開始招生。目前中外合作辦學在校生已達1300多人。
負責學校國際學生的招生、管理和培養工作。為“湖南省來華留學生和港澳臺學生工作先進單位”。國際學生培養層次本-碩-博全覆蓋，形成了中國政府獎學金生、孔子學院獎學金生、校企合作生、校際合作生、自費生等多類別的以學歷教育為主、長短期漢語言培訓為輔的多種類、多層次綜合培養體系，并形成了成熟的國際學生聯合培養校企合作機制?，F已開設土木工程、電氣工程、水利工程、機械工程、工商管理等十多個培養國際學生的中、英文授課優勢專業。目前，國際學生國別來源數增長到62個，年招生規模達300人次。
學校計算機科學與技術專業國際化創新人才實驗班托管學院。采取3+1國內外雙校園（長沙理工大學+英國拉夫堡大學）本碩聯合培養模式。2024年開始招生。
立足學校、面向全球，實施“開放、合作、融合、發展”辦學戰略，貫徹“擴大規模、提高層次、規范管理、保證質量”辦學方針，主動對接“一帶一路”國家重大戰略、“三高四新”美好藍圖和各專業學院雙一流建設，突出學校工科辦學地位、彰顯行業特色與學科優勢。堅持“強語言、厚基礎、重創新”辦學特色，培養兼具國際化視野與家國情懷、擁有創新精神和批判思維、系統掌握專業基本理論與現代工程技術、具備良好科學素養與工程實踐能力的復合型國際化創新人才和行業精英，建成與國際接軌、特色鮮明，國內知名、省內領先的國際化創新型人才培養示范學院。
（數據截至2024年3月）
