Die Anbindung an den europäischen Forschungsraum ist für Israels Forschungssystem von strategischer Bedeutung. Die Kooperation mit Deutschland hat Israel das Tor zur Forschungsförderung durch die Europäische Union geöffnet und damit wesentlich zur Integration Israels in den europäischen Forschungsraum beigetragen. Europäische Kooperationsprojekte bieten beiden Seiten vielfältige zusätzliche Möglichkeiten, die die bilaterale Kooperation wirkungsvoll ergänzen.
Israel ist seit 1996 assoziierter Partner der Europäischen Forschungsrahmenprogramme. Die starke Beteiligung israelischer Forschender an Kooperationsprojekten belegt die Bedeutung der europäischen Kooperation für das israelische Forschungssystem. Im 7. Forschungsrahmenprogrammm (FRP) der EU waren israelische Partner an 1.621 Projekten beteiligt. Thematische Schwerpunkte lagen bei IKT, Lebenswissenschaften (einschließlich Gesundheitsforschung) und Nanotechnologie. Des Weiteren engagierte sich Israel stark beim Aufbau von Forschungsinfrastrukturen. Auch an europäischen Netzwerkprojekten (ERA-Nets, INCO-Nets) waren israelische Partner beteiligt. Eine besonders hohe Erfolgsquote erzielten israelische Forschende bei den prestigereichen ERC– und Marie-Curie-Maßnahmen. An 679 der Projekte mit israelischer Beteiligung im 7. FRP beteiligte sich auch mindestens ein deutscher Partner. Deutschland war der häufigste Partner Israels in diesen Kooperationsprojekten.
Am 08.06.2014 unterzeichnete Israel das Assoziierungsabkommen zu Horizont 2020, das erstmals eine Territorialklausel enthielt. Insgesamt beteiligten sich 564 Einrichtungen aus Israel an 1.629 Projekten im Rahmen von Horizont 2020. Der Trend einer intensiven deutsch-israelischen Kooperation wurde im Rahmen von Horizont 2020 fortgesetzt: Deutsche und israelische Einrichtungen kooperierten in insgesamt 603 Projekten. Die höchsten Beteiligungsraten verzeichneten Einrichtungen aus Israel in den Horizont 2020-Programmteilen , in den Marie-Sklodowska-Curie-Maßnahmen und in IKT. Die erfolgreichsten israelischen Einrichtungen in Horizont 2020 sind das Weizmann-Institut, die Universität Tel Aviv sowie die Hebräische Universität Jerusalem.
Die EU hat Israel am 06.12.2021 als assoziiertes Land in das Rahmenprogramm für Forschung und Innovation Horizont Europa aufgenommen. Israelische Forschende und Einrichtungen können damit unter den gleichen Bedingungen an dem Programm teilnehmen wie jene aus EU-Mitgliedsstaaten. Auch in Horizont Europa setzt sich die intensive Beteiligung Israels und die enge Kooperation mit deutschen Einrichtungen unvermindert fort.
Israel ist Vollmitglied in EUREKA, dem europäischen Netzwerk für industrielle, marktorientierte Forschung. EUREKA bietet neben den bilateralen Abkommen zusätzliche Möglichkeiten für die technologische Kooperation zwischen israelischen und deutschen Unternehmen und Forschungseinrichtungen. Israel ist ebenfalls an Eurostars, einem Programm für forschungstreibende KMU, das 2008 gemeinsam von EUREKA und der Europäischen Kommission gestartet wurde, beteiligt. Im Rahmen der strategischen Initiativen in EUREKA beteiligen sich Israel und Deutschland an den Clustern CELTIC-PLUS und ITEA 3 (Informations- und Kommunikationstechnologien) sowie an EUROGIA2020 (kohlenstoffarme Energietechnologien). Ferner ist das Land kooperierender Partner der (COST).
PRIMA () ist eine Maßnahme nach Artikel 185 AEUV mit dem Ziel, nachhaltige neuartige Lösungen für Wassermanagement, Landwirtschaft und Lebensmittelproduktion zu entwickeln. Derzeit beteiligen sich Deutschland und Israel mit weiteren 17 Ländern Europas sowie des südlichen und östlichen Mittelmeerraums an PRIMA.
1998 erhielt Israel die Stellung eines wissenschaftlichen Mitglieds ohne Stimmrecht bei der Europäischen Synchrotronstrahlungsanlage in Grenoble. Ferner ist es Gründungsmitglied bei der Europäischen Molekularbiologischen Organisation und dem Europäischen Molekularbiologischen Labor sowie Mitglied der Europäischen Wissenschaftsstiftung und der Europäischen Akademie. Israel genießt darüber hinaus Beobachterstatus in den Gremien der Organisation für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung und bei der Europäischen Organisation für Nuklearforschung.