L'AEI forma part dels òrgans de govern d'un gran nombre de programes europeus cofinançats per la Comissió Europea que segueixen els esquemes ERANET COFUND, Art. 185, Art. 187 (xarxes de coordinació, que constitueixen l'instrument per llançar convocatòries transnacionals de projectes ), participant bàsicament com a organisme finançador.

La principal missió dels representants de l'AEI en aquests consorcis és definir les temàtiques de les convocatòries transnacionals d'acord amb les prioritats i necessitats del SECTI, així com promoure, en la mesura que sigui possible, l'alineació dels requisits i procediments nacionals i internacionals.

L'AEI ha participat en més de 50 convocatòries conjuntes en el marc d'Horitzó 2020, als àmbits de salut, bioeconomia, materials, ciències de la informació, ciències mediambientals, energia i ciències socials i humanitats, entre d'altres, finançant més de 500 projectes de recerca.

Des del 2018, l'AEI finança els grups espanyols amb l'instrument Projectes d'I+D+i "Programació Conjunta Internacional" que, des del 2020, consisteix en una resolució de concessió directa, d'acord amb la disposició final tercera del Reial decret llei 23/2020, del 23 de juny.

La participació de l‟Agència en programes conjunts de diversos esquemes genera directament o indirectament un retorn al SECTI en el seu conjunt al voltant dels 5 milions d‟euros anuals.

L'AEI finança els grups espanyols amb l'instrument Projectes Col·laboració Internacional (PCI). Des del 2020, l'instrument consisteix en una resolució de concessió directa, d'acord amb la disposició final tercera del Reial decret llei 23/2020, de 23 de juny. Les eines anteriors a PCI van ser les convocatòries de Programació Conjunta Internacional.

L'aplicació de sol·licitud de PCI s'obre diverses vegades a l'any per compassar els resultats de les convocatòries internacionals.