2021年夏天，学校围绕新型高水平理工科大学示范校建设的战略目标，致力于打造高标准、高水平、高定位的国际合作创新区，举办了规划设计竞赛。最终由北京市建筑设计研究院有限公司联合10 Design中标。
2015年9月，广东省委、省政府作出决策部署，把东莞理工学院确定为首批高水平理工科大学建设高校，制定落实省市共建措施，从政策、资金、土地等多方面对学校建设给予重点支持，东莞理工学院也对新增用地规划建设进行了深入调研，提出“国际合作创新区”项目总体设想。
2020年11月28日上午，东莞理工学院国际合作创新区奠基仪式在松山湖科学城举行。新区位于松山湖高新区玉兰路与红棉路交汇处，东莞理工学院松山湖校区与东莞中学松山湖学校之间，占地370亩（含高等教育用地和城市功能配套用地）。
国际合作创新区建设内容包括科教融合示范区、新工科教育引领区、国际高端人才培育区、城市功能配套区等4个功能区，由学校与松山湖管委会分工合作、共同开发、分期建设。首期拟建约23.35万平方米，投资约16.7亿元。
国际合作创新区规划设计
创新区的设计提案充分利用项目的自然环境，打造一个以人为本﹑可持续及科技推动的校园；主要设施融合现有景观，为科学家和研究员提供健康﹑灵活和有活力的环境。
项目灵感启发自创造一个「创智泉园」，智慧泉源、创新种子、生长之茎、科研之脉、创新硕果，在创新区中心勾划出中庭，汇聚人流，促进社交和知识交流。
活力中轴位于中庭，校园围绕着这个轴线布置组织，所有研究设施都面向中庭空间，提供相同的可及性和可见性。活力中轴连系现有的校园，配合学校将来的发展。
中庭空间由一个共享外廊定义，它将教研区和宿舍区连接在一起。功能上共享外廊在夏季提供防雨和防晒。除此之外，共享外廊还将提供非正式的交流空间，可以欣赏到中庭绿地的景色。
共享智岛内的大型会议空间也同时为校园的凋塑元素，为校园中庭绿地提供强烈的视觉点和辨识性。共享智岛点缀中庭空间，宛如漂浮在水中的小岛，打造校园中新的打卡点，使整体景观层次丰富，错落有致，提升建筑内外的空间流动，强调绿色开放的人文校园。
科研实验室设施以“U”形的建筑形体设计。“U”的头部连接到街道或柱廊，能够方便进入柱廊附近的共享设施，并易于进入垂直流线。“U”形建筑的中间是供研究小组使用的共享便利空间和教学空间。
新区东大门“智汇之门”位于红棉路中间位置，衔接了校园东﹑西﹑南﹑北四向主入口。这亦是活力中轴的起端，将各功能分区串连，强化了生活区与学习区空间关联和功能互动，创造多样化公共交流和自主学习空间。
“未来之窗”位于城市主要展示转角，标志性的“窗”形型态代表着学校正面的国际形象和创新区。未来之窗由两侧灵活的研究、办公和展览空间构成，内部有一系列层迭的花园，营造出郁郁葱葱的绿洲，为未来提供视野。顶部是一个大型行政会议和展览空间，可以欣赏到校园和远处松山湖的景色。
未来国际合作创新区将会......
国际高端人才聚集地。国际合作创新区将打造成为东莞高端创新人才培育基地和国际创新资源集聚区，通过引进一批海外高精尖人才，培育一批国际化高层次人才，汇聚一批产业创新人才，高标准承办国际学术会议和科技交流活动，使国际合作创新区成为国际人才、国际技术、国际资讯最为活跃的交流合作汇聚高地，为松山湖科学城和大湾区高质量发展提供智力支持。
新工科教育引领区。围绕东莞科技创新、产业升级等新业态、新经济发展需求，聚焦绿色低碳、智能制造等学科群，支撑服务新材料、新一代信息技术、健康医疗和生物技术等新兴产业，促进多学科交叉融合，构建新工科教育综合实践平台，推动新技术、新产品、新业态、新模式加快发展，打造为粤港澳大湾区工程教育改革示范区。
科创发展新引擎。面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康，围绕松山湖科学城原始创新策源地与新兴产业发源地建设，打造一批国家级和省部级重点科研平台，挖掘、吸引、整合全国乃至全球性的科技资源，构建一流的产业资源与创新资源融合的科技成果转化全链体系。