Sverige och Israel har traditionellt haft ett nära forskningssamarbete. Svenska och israeliska företag samt högskolor ingår i en lång rad gemensamma forskningsprojekt på tillämpad nivå och grundnivå. Flera svenska universitet erbjuder utbytesprogram med universitet i Israel.

I december 2020 undertecknade Stiftelsen för strategisk forskning (SSF) ett forskningsavtal med Israels ministerium för vetenskap och teknologi (MOST) avseende samarbete mellan svenska och israeliska forskare med sikte på tekniska och medicinska genombrott för en hållbar utveckling. I september 2022 undertecknade Vinnova ett samförståndsavtal med Israels innovationsmyndighet, i syfte att stärka innovationssamarbetet mellan Sverige och Israel.