温州医科大学于1993年获批招收外国留学生资格，2006年4月成立国际教育学院，成建制招收以英语为教学语言的医学专业学历留学生。2007年被教育部批准为首批招收本科临床医学专业（英语授课）来华留学生的高等学校。2008和2013年两度被评为“浙江省高校外国留学生教育工作优秀单位”。2009获得全国“来华留学生教育先进集体”荣誉称号，于2014年再次获此殊荣。2011年获批接受中国政府奖学金来华留学生。2018年获“孔子学院先进中方合作机构”荣誉称号。

温州医科大学现已成为浙江省规模最大的对外医学教学机构之一，现设有临床医学（MBBS）、口腔医学（BDS）、药学（全国首家、2015年首次招生）、影像学、护理学五个留学本科生专业（授予学士学位），面向全球招生，现有1117名来自亚、非、欧、美、澳等五大洲77个国家的学历留学生，其中临床医学（MBBS）、口腔医学（BDS）和药学三个本科专业，采用全英语授课。2016年，获教育部国际司批准，学校与波兰卢布林医科大学共建华佗项目，暂挂靠国际教育学院，下设国际临床医学项目（MBBS），采取“1+3+2”的中外联合培养模式，开启了学校境外合作办学的新纪元。华佗项目学生完成学业后，将被授予温州医科大学MBBS学位和卢布林医科大学MD学位。从2013年9月起开始面向全球招收研究生，目前有硕士生95名，博士生43名，2014年起设立校级奖学金项目，资助世界各国学生来校学习，攻读硕、博学位。此外，学校每年还接纳数十名孔子学院奖学金生来校学习汉语与中国文化。学校还致力于加强与世界各国教育文化交流合作，分别与泰国东方大学和纽约州立大学视光学院合作建设孔子学院。在海外开展汉语教学和中外教育、文化等方面的交流与合作。