Імплементація програм подвійних дипломів є одним з пріоритетних напрямів міжнародного співробітництва університету. У ТНТУ студенти всіх спеціальностей мають змогу навчатись за вказаними програмами, що реалізуються у співпраці з ВНЗ Польщі, Німеччини, Франції та Великобританії. Це дозволяє українським студентам здобувати вищу освіту за інтегрованими навчальними програмами одночасно у двох вищих навчальних закладах різних країн. Навчаючись за програмами подвійних дипломів, студенти мають можливість стати висококваліфікованими фахівцями з обраної спеціальності та отримати легітимні дипломи державного (українського) та європейського зразків. Крім цього, ці програми уможливлюють здобуття якісної європейської освіти за пільгових умов, оскільки вартість навчання значно нижча в порівнянні з виїзною моделлю.