Auf nationaler Ebene nutzt die BAuA ihre Kooperationen, um die wissenschaftliche Qualität ihrer Forschung und Entwicklung auszubauen und Innovationen zu fördern. Sie sind auf der Grundlage des Arbeitsprogramms der BAuA in den letzten Jahren systematisch entwickelt worden. Besondere Bedeutung hat für die BAuA die fachliche Vernetzung in die regionale Wissenschaftslandschaft ihrer verschiedenen Standorte (Dortmund, Berlin, Dresden). Dazu bestehen Kooperationsvereinbarungen mit verschiedenen Hochschulen und anderen Forschungseinrichtungen, deren Ziel die Stärkung der gemeinsamen Aktivitäten in Forschung, Lehre, Praxistransfer und Nachwuchsförderung ist.

Die inhaltlichen Schwerpunkte der Lehrtätigkeit bilden Chemikaliensicherheit und Toxikologie, Gefahrstoffmanagement, Arbeitsmedizin, Epidemiologie, Produktsicherheit und Arbeitsschutzrecht. Qualifikationsarbeiten des wissenschaftlichen Nachwuchses, vorrangig Dissertationen, aber auch Bachelor-, Master- und Diplomarbeiten sowie studentische Praktika werden durch Wissenschaftler der BAuA fachlich betreut, teils unter Beteiligung der Labore der BAuA. Die BAuA ist überdies Weiterbildungsstätte für die Facharztrichtung "Arbeitsmedizin" mit einer Weiterbildungsermächtigung für den Zeitraum von 12 Monaten.

Weitere nationale Kooperationen in der Forschung und Entwicklung bestehen zu Landes- und Bundesbehörden (insbesondere BfR, UBA, RKI, BAM), den berufsgenossenschaftlichen Instituten IFA, IAG und IPA sowie den Organisationen der Sozialpartner im Arbeitsschutz.