粮农组织与国家农业研究体系和区域研究组织广泛合作，包括近东及北非农业研究机构协会、亚太农业研究机构协会和非洲农业研究论坛。粮农组织还参与了若干由欧盟供资的研究项目，例如粮农组织与16个欧洲和非洲伙伴合作的“小规模农场、小型粮食企业和可持续粮食安全”项目。
粮农组织与国际农业研究磋商组织（国际农研磋商组织）的伙伴关系由来已久，具有特别重要的意义。国际农研磋商组织为全球研究组织，下属15个研究中心遍及全球。国际农研磋商组织于1971年成立，粮农组织是三个共同创始提议方之一。粮农组织与国际农研磋商组织下属各中心广泛协作，是国际农研磋商组织系统理事会当然成员。粮农组织还与全球农业研究和创新论坛保持着长期伙伴关系，该多利益相关方团体由580多个伙伴组织组成，由粮农组织等四个促进机构于1996年建立，秘书处从2003年起设在粮农组织。