Đào tạo nhân lực trình độ cao là một trong trong những nhiệm vụ quan trọng của Trường Quốc tế, Đại học Quốc gia Hà Nội. Hiện nay Trường Quốc tế có đầy đủ các bậc đào tạo cử nhân, kĩ sư, thạc sĩ và tiến sĩ. Điểm khác biệt nổi trội của các chương trình đào tạo tại Trường Quốc tế là các chương trình đều được giảng dạy bằng tiếng Anh và có sự tham gia của khoảng 20% giảng viên nước ngoài, khung chương trình và các học phần được thiết kế dựa trên các chương trình của các Trường Đại học lớn trên thế giới. Nhờ đó các chương trình đào tạo của Trường Quốc tế đảm bảo tính hiện đại và cung cấp cho người học những kiến thức, kĩ năng cốt lõi cho hoạt động nghề nghiệp. Bên cạnh khung chương trình và nội dung các học phần mang tính hiện đại, Trường Quốc tế có đội ngũ cán bộ giảng dạy là các giảng viên đạt trình độ tiến sĩ và được đào tạo bài bản tại nước ngoài kết hợp với đội ngũ giảng viên thỉnh giảng đến từ các Trường Đại học lớn tại Hà Nội như Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, Trường Đại học Công nghệ-ĐHQGHN, Trường Đại học Ngoại Thương, Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông,..Chính điều này đã làm cho chất lượng đào tạo các chương trình tại Trường Quốc tế luôn được đảm bảo và nhận được sự tin tưởng, đánh giá cao của các Trường Đại học đối tác. Các học phần giảng dạy tại Trường Quốc tế đã được công nhận bởi các Trường Đại uy tín trên thế giới như Đại học Deakin(Úc), Đại học Troy (Hoa Kỳ), Đại học East London (Vương Quốc Anh), Đại học Công nghệ Lunghwa(Đài Loan), Học viện Hàng không Moskva (Nga), Đại học Năng Lượng Moskva (Nga), Đại học Nantes (Pháp),…
(Sơ đồ đào tạo)
Hiện nay Trường Quốc tế triển khai nhiều mô hình đào tạo khác nhau như: mô hình đào tạo do Đại học Quốc gia Hà Nội cấp bằng, mô hình đào tạo do trường đại học đối tác cấp bằng (liên kết quốc tế), mô hình đào tạo do Đại học Quốc gia Hà nội và đối tác cấp bằng (song bằng), mô hình đào tạo 2+2 (học hai năm tại Trường Quốc tế và sau đó chuyển tiếp học tại trường đối tác). Mỗi mô hình đào tạo mang đến cho người học những trải nghiệm và cơ hội nhận văn bằng, nghề nghiệp khác nhau. Người học có thể lựa chọn cho mình chương trình phù hợp năng lực và điều kiện cá nhân và trải nghiệm môi trường học tập tại Trường Quốc tế. Ngoài ra người học có cơ hội đăng kí theo học một chương trình đào tạo khác để nhận được bằng đại học thứ hai trong Đại học Quốc gia cũng như Trường Quốc tế. Khi đăng kí học chương trình thứ hai, người học được xem xét công nhận các học phần đã học ở chương trình thứ nhất nên tiết kiệm được thời gian và chi phí.
Triết lý đào tạo tại Trường Quốc tế là chú trọng năng lực giải quyết vấn đề, kết hợp giữa kiến thức khoa học hàn lâm với thực hành và thực tiễn. Trong quá trình học tập tại Trường Quốc tế, các bạn sinh viên sẽ được trao đổi với các diễn giả mời đến từ doanh nghiệp, được đi thăm quan thực tế tại doanh nghiệp cũng như tham gia vào các nhóm nghiên cứu cho các giảng viên Trường Quốc tế phụ trách. Thông qua các hoạt động này, sinh viên sẽ hiểu rõ hơn về thực tế, yêu cầu về kiến thức, kĩ năng trong quá trình làm việc cũng như phát triển được khả năng nghiên cứu, vận dụng kiến thức khoa học vào giải quyết các vấn đề đến từ thực tế cuộc sống.