Совместно с ведущими экспертами МОК ЮНЕСКО, ГЭФ и других международных организаций специалисты ММБИ разрабатывают концепцию больших морских экосистем, которая лежит в основе управления биоресурсами Мирового океана. Проведены исследования по делимитации больших морских экосистем Арктики, получены новые оценки естественных и антропогенных изменений в экосистемах.
ММБИ в течение последних 25 лет поддерживает устойчивые научные связи с Институтом морских и полярных исследований им. Альфреда Вегенера (Германия), изучая палеоклимат и дегляциацию Арктики, биоразнообразие планктона и донного населения Баренцева, Белого, Карского и Лаптевых морей. В 2013 году состоялась совместная российско-германская экспедиция на НИС "Дальние Зеленцы", целью которой был комплексный анализ экосистем прибрежных районов моря Лаптевых и эстуария реки Лена.
Институт плодотворно сотрудничает с норвежскими коллегами из Тромсе, Осло и Бергена. Тематика научного партнерства охватывает практически все аспекты полярной океанологии и экологии, включая антропогенные явления и процессы. Эти добрососедские обмены знаниями, подходами и традициями чрезвычайно помогают формировать и развивать общий взгляд на проблемы природопользования и сохранения биоразнообразия в Баренц-регионе и пути их решения. В последние годы совместно с Университетом г. Будё Институт разрабатывает методы и технологии выращивания рыб-чистильщиков для использования их при промышленном разведении трески и лососевых рыб.
В период 2011-2014 гг. Институт активно участвовал в нескольких международных проектах, реализуемых в рамках программы Программа Коларктик ИЕСП ПС (Инструмент Европейского Соседства, Партнерства и Приграничного Сотрудничества).