Koordynacja i realizacja zadań w zakresie współpracy międzynarodowej, nałożonych na Urząd Transportu Kolejowego, prowadzona jest przez Biuro Współpracy Międzynarodowej.

W ramach przedmiotowego obszaru wyróżnione zostały trzy zasadnicze kierunki działania, związane ze współpracą międzynarodową w zakresie regulacji rynku kolejowego (Komisja Europejska oraz krajowe urzędy regulacyjne), współpracą międzynarodową w zakresie bezpieczeństwa i interoperacyjności transportu kolejowego (Europejska Agencja Kolejowa i krajowe urzędy właściwe w sprawach bezpieczeństwa transportu kolejowego) oraz współpracą z podmiotami międzynarodowymi w zakresie realizacji projektów rozwoju instytucjonalnego, współfinansowanych ze środków budżetowych Unii Europejskiej.  

Konieczność włączenia się Urzędu Transportu Kolejowego we współpracę międzynarodową na poziomie instytucji europejskich wynika z treści odpowiednich dyrektyw wspólnotowych. Podstawę współpracy międzynarodowej w zakresie regulacji rynku kolejowego stanowi art.31  Dyrektywy 2001/14/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 26 lutego 2001 r., w sprawie alokacji zdolności przepustowej infrastruktury kolejowej i pobierania opłat za użytkowanie infrastruktury kolejowej oraz przyznawania świadectw bezpieczeństwa. Współpraca w zakresie bezpieczeństwa i interoperacyjności transportu kolejowego wynika natomiast z treści art.17 Dyrektywy 2004/49/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 29 kwietnia 2004 r. w sprawie bezpieczeństwa kolei wspólnotowych.