学院积极响应国家号召，主动服务“一带一路”国家战略，按照中办、国办联合下发的《关于做好新时期教育对外开放工作的若干意见》《国家教育事业发展“十三五”规划》和《辽宁省对接“一带一路”战略行动方案（2015-2017年）》及《高等学校境外办学指南（试行）（2019年版）》等文件精神，主动探索国际合作办学相关工作。
2019年5月，学院派出由李晓东副院长带队的工作访问团组，会见了泰国教育部职业教育委员会特别顾问西里潘、协调处处长娜媞、曼谷职业教育中心主任冲普努·波邦松、东部职业教育中心副主任吉拉蓬，并访问泰方合作校玛达浦技术学院。泰国政府一直致力于把泰国建成一个亚洲石油石化产品交易平台，泰国的东部海岸是一个拥有石油和石化产品综合基础设施和管道网络系统的工业地区，需要大量的技术工人和懂专业的管理人才；辽宁石化职业技术学院石油化工技术专业是学院特色专业，具有雄厚的师资力量、先进的设备、设施，近几年取得多项骄人的成绩，培养的人才供不应求。经过合作方商讨，签署了“互联网+中泰国际联合办学合作框架协议”；根据协议内容，学院将在泰国玛达浦技术学院设立“辽宁石化职业技术学院海外分校-中泰石化国际学院”，向泰国输出石油化工类职业教育专业和课程等教学资源，与以玛达浦技术学院牵头的泰国东部职业教育中心所辖技术学院就合作开展中泰高职学历教育合作办学，合作建设“中泰石化职业培训中心”达成共识。
2019年12月学院接待泰国东部职教中心师生游学培训团组18人，开启了系列文化体验和专业实训之旅。包括中国书法、插花、茶艺、剪纸、太极拳、乒乓球以及汉语口语、手工皂制作、观摩学生社团、参观体验专业实训室等丰富的蕴含中国文化内涵和独特专业特色的活动，受到泰国师生的热烈欢迎。
2019年12月，学院接待泰国东部职教中心及其下属13所高职院校长代表团16人，并成功组织中泰职业教育发展论坛，辽宁石化职业技术学院（中国）、泰国玛达浦技术学院（泰国）、泰国教育部职业教育委员会东部职业教育中心、北京唐风汉语教育科技有限公司合作签署四方互联网+境外办学—“中泰石化国际学院”协议，联合培养招收留学生。按计划泰国合作院校于2020年4月开始招生工作，该批泰国学生（计划20名）将于2020年6月开始在泰国院校进行第一学期的课程学习，并于2020年9月赴我校进入第二学期学习（视新冠疫情情况时间有所调整）。
