Од свог оснивања Библиотека учествује у различитим облицима домаће и међународне сарадње сарадње са бројним библиотекама, универзитетима, удружењима и културним институцијама.
Домаћа
Сарадња са домаћим стручним телима један је од кључних стубова развоја библиотечке професије у Универзитетској библиотеци. Библиотека сарађује са најстаријим и јединим струковним удружењем библиотекара Библиотекарским друштвом Србије (БДС). У Библиотеци је одржана оснивачка скупштина 14. децембра 1947. године на којој је основано ово Друштво. Потреба за струковним удруживањем довела је до оснивања Заједнице библиотека универзитета у Београду, на иницијативу Библиотеке и високошколских библиотека, која је 1992. године прерасла у Заједницу библиотека универзитета у Србији (ЗБУС). Са друге стране, Заједница матичних библиотека Србије (ЗМБ) основана је 1967. године, a покренута на републичким саветовањима библиотечких радника, са циљем да окупи све матичне библиотеке у Србији, а као њена редовна чланица Заједнице од 2005. године делује и Универзитетска библиотека у Београду.
Међународна
Учешће у међународним телима има изузетно важну улогу у развоју савремених библиотека и њиховом прилагођавању потребама корисника.
Међународна федерација библиотечких удружења и институција (International Federation of Library Associations – IFLA) представља светску организацију, чији су чланови библиотекарска и сродна удружења, као и библиотеке и сличне установе, појединци и покровитељи. Године 2001. са Заједницом библиотека универзитета у Србији постигнут је договор да је за високошколско библиотекарство најкорисније да се Заједница библиотека универзитета у Србији учлани у ово удружење, а Универзитетска библиотека као највећа чланица уплати чланарину. Договор је реализован и Библиотека од 2002. добија Ифлине публикације, а од 2003. представља радове и постер презентације на конгресима.
Лига европских истраживачких библиотека (Ligue des bibliothèques européennes de recherche – LIBER), основана 1971. године под покровитељством Савета Европе, окупља више од 420 националних и универзитетских библиотека, организује годишње конференције и кроз радне групе подржава развој истраживачког библиотекарства. Универзитетска библиотека у Београду и Заједница високошколских библиотека Србије чланице су од 2004. године, уз активно учешће у конференцијама, одборима и радним групама и подстицање регионалне сарадње.