L'institut accueille des visiteurs étrangers de courtes et longues durées de tous les horizons géographiques et mathématiques et développe des accords de coopération internationaux.
La bibliothèque de l’Institut rassemble la collection la plus importante d’ouvrages et de revues mathématiques de la région, et constitue un outil de travail de premier plan. Sous l’égide de l’Université Toulouse III - Paul Sabatier, l'IMT publie les Annales de la Faculté des sciences de Toulouse (mathématiques), l’une des plus anciennes revues scientifiques françaises, et décerne (tous les deux ans) le Prix Fermat de recherche en mathématiques, de renommée mondiale.
Depuis 2012, l’Institut de mathématiques de Toulouse porte avec l’Institut de recherche en informatique de Toulouse le
Laboratoire d’excellence Cimi (Centre international de mathématiques et d’informatique) qui vise à développer à Toulouse un Centre de mathématiques et d’informatique au meilleur niveau international à Toulouse.
Le laboratoire est membre de la Maison des sciences de l’homme et de la société de Toulouse (
MSHS-T).
L'Institut de mathématiques de Toulouse collabore activement avec le Laboratoire d’excellence Amies (Agence pour les mathématiques en interaction avec l’entreprise et la société) pour promouvoir la valorisation industrielle des mathématiques appliquées et favoriser l’intégration des docteurs dans les entreprises.