Medicinska fakultetens viktigaste samarbetspartner inom grund- och specialiseringsutbildningen för läkare och tandläkare är samkommunen HNS och de sjukhus som omfattas av dess ansvarsområde samt hälsovårdscentralerna i Helsingfors, Vanda och Esbo. I samband med planeringen av utbildningen samarbetar man med de övriga medicinska fakulteterna.

Fakulteten bedriver forskningssamarbete med andra universitet, forskningsinstitut och företag. Finlands molekylärmedicinska institut (FIMM) på Campus Mejlans är en nära samarbetspartner. FIMM är ett forskningsinstitut som är gemensamt för Helsingfors universitet, samkommunen HNS, Institutet för hälsa och välfärd och teknologiska forskningscentralen VTT, och det ingår i Europeiska molekylärbiologiska laboratoriets (EMBL) nordiska samarbetsnätverk.

Fakulteten har också samarbete med Aalto-universitetet särskilt med anknytning till hjärnforskning. Samarbetet konkretiseras bland annat genom BioMag-laboratoriet, som finns i Mejlans sjukhus lokaler och är gemensamt för Helsingfors universitet, Aalto-universitetet och HNS. Laboratoriet koncentrerar sig på hjärn- och hjärtforskning.

Mångsidigt forsknings- och utbildningssamarbete bedrivs även med Institutet för hälsa och välfärd och Arbetshälsoinstitutet. Medicinska forsknings- och undervisningscentret Biomedicum Helsinki erbjuder goda förutsättningar för forskningssamarbete på campus. I Biomedicum Helsinkis lokaler finns förutom forskningsgrupper från universitetet, universitetssjukhuset och FIMM samt HNS-distriktet även Folkhälsans forskningscentrum, medicinska forskningsinstitutet Minerva, enheterna för flygmedicin och skyddsmedicin vid Centret för militärmedicin samt företag inom läkemedelsbranschen.