يعد المركز ووزارة التعليم شريكاً مهماً ومستفيداً رئيساً من خدماته، وذلك من خلال التعاون المتواصل مع الإدارة المركزية بالوزارة، وإدارات التعليم من مختلف مناطق المملكة.  فاستحدث المركز برنامج "إدارات التعليم الصديقة"، ويضم هذا البرنامج 23 إدارة تعليم من مختلف مناطق المملكة، ويتعاون من تلك الإدارات 40 باحثاً مساعداً يعملون كمنسقين ومنسقات للمركز. وهدف المركز من هذا البرنامج توثيق صلة المركز بالميدان التربوي. وقد نجح المركز باستقطاب مشروع من الادارة العام للبحوث بقطاع التعليم العام، ويسعى المركز إلى استقطاب مشاريع بحثية من وزارة التعليم.

تعد هيئة تقويم التعليم شريكاً مهماً ومستفيداً رئيساً من خدمات المركز، نظراً لأهمية الهيئة في رسم سياسات التعليم وتقويم واقعه الحالي، وقد نجح المركز في استقطاب مشروع "بناء معايير مناهج التعليم العام" الذي يعمل عليه حالياً، كما يسعى المركز إلى استقطاب مشاريع أخرى ذات صلة بالاختبارات واسعة النطاق التي تقدمها الهيئة، وكذلك نتائج مشاركة المملكة في الدراسات الدولية واسعة النطاق مثل دراسة TIMSS.

للمركز شراكة فاعلة مع "شركة العبيكان للتعليم"، ويشرف المركز على كرسي الشيخ عبدالرحمن بن ثنيان العبيكان، الذي مثل رافداً مهماً من روافد أنشطة المركز. وساهم الكرسي في تنفيذ أعمال المجموعة البحثية "تقويم وتحليل مناهج العلوم والرياضيات بالتعليم العام".

رعت شركة تطوير للخدمات التعليمية احدى شركات مشروع الملك عبدالله لتطوير التعليم العام المؤتمر الدولي الأول للمركز، حيث تمت تغطية جميع نفقات المؤتمر من خلال الدعم المقدم من شركة تطوير، كما ساهمت الشركة بتقديم معرض مصاحب للمؤتمر يحوي تطبيقات تعلمية في العلوم والرياضيات. ويسعى المركز لتوسيع الشراكة مع الشركة.

تتضمن هذه الشراكة ضمن "عقد تعاون مع البروفسور كارل وايمن الفائز بجائزة الملك فيصل العالمية وجائزة نوبل في الفيزياء"، اذي يتضمن شراكة في موقع فيت PhET لتقنيات المحاكاة التفاعلية بجامعة كولورادو-بولدر بالولايات المتحدة الأمريكية. وقد بدأ العمل بها منذ أكتوبر من عام 2008م .وترجم المركز أكثر من 90 تقنية محاكاة تفاعلية إلى اللغة العربية، وكذلك ترجمة الموقع نفسه إلى اللغة العربية، بالإضافة إلى دمج تقنيات المحاكاة في تدريس العلوم بجامعة الملك سعود، وإنشاء تقنيات محاكاة جديدة تغطي بعض الموضوعات ذات الاهتمام المشترك بين الجامعتين، جامعة الملك سعود، وجامعة كولورادو، حيث طورت تقنيتا محاكاة جديدتين تتناسبان مع احتياجات الطلاب في جامعة الملك سعود. وتم نشر عدد من الأبحاث وفق هذه الاتفاقية.

ترتكز الشراكة على التطوير المهني الأكاديمي، حيث تم تنفيذ برنامجين في جامعة ليدز، البرنامج الأول كان  بحضور 8 من طلاب الدراسات العليا في تخصصي تعليم العلوم وتعليم الرياضيات في جامعات الملك سعود والإمام والملك خالد وطيبة وحائل. وكان البرنامج الثاني لأعضاء هيئة التدريس وقد استمر البرنامج لمدة خمسة أيام مكثفة تم تناول النظام التعليمي (التربوي)، وتعليم العلوم والرياضيات في المملكة المتحدة.

يعد المعهد الوطني السنغافوري للتربية من أبرز المعاهد في تأهيل المعلمين وتطويرهم، وقد قدم المعهد برنامجاً في التطوير المهني لمجموعةمن أعضاء هيئة التدريس في الجامعات السعودية وفي وزارة التعليم (التربية والتعليم) سابقاً حول تعليم العلوم والرياضيات في سنغافورة وكيفية تأهيل وتطوير المعلمين في المعهد السنغافوري، وأسهمت هذه الشراكة في فتح آفاق وشركات عديدة على المستوى الوطني في المملكة للاستفادة من خبرات المعهد الوطني السنغافوري للتربية.