Academia de Științe a Moldovei are stabilite relații de colaborare cu instituții științifice din Bulgaria în cadrul Acordului de colaborare tehnico-științific între AȘM și Academia de științe din Bulgaria semnat la 29.05.2002. Colaborarea dintre ambele academii constă în implementarea comună a proiectelor de cercetare, participarea la manifestări științifice, precum și încheierea acordurilor directe între institutele de cercetări științifice ale academiilor. De asemenea, ca o formă de colaborare între părți este prevăzut și schimbul echivalent de savanți și cercetători științifici. Astfel, în baza schimbului echivalent de savanți pentru anul 2008 dl. dr. hab. Valentin Dergaciov, directorul Institutului Patrimoniului Cultural, a efectuat o vizită de documentare și schimb de experiență la Academia de științe din Bulgaria.
În acest context, au fost realizate un șir de proiecte de cercetare între Institutul de Limbă Bulgară al Academiei de Științe din Bulgaria si Institutul Patrimoniului Cultural al AȘM. Institutul de Istorie, Stat și Drept al AȘM a efectuat cercetări asupra materialelor arheologice din sec. XIV-XVI în muzeele din Bulgaria.
Grădina Botanică a AȘM în colaborare cu partenerii din Bulgaria au participat la realizarea proiectului EURFORGEN. La etapa actuală a fost aprobată de către ambele părți tema de cercetare „Elaborarea rețelei genetice a speciilor de Gorun, Stejar pedunculat și Stejar pufos în Europa de Sud-Est, care va fi efectuată în cadrul schimbului echivalent a prezentului Acord, cu stagiere la Institutul de Cercetări Silvice al Academiei de Științe din Bulgaria.
Institutul Integrare Europeană și Științe Politice al AȘM a convenit cu parteneri din cadrul Academiei de Științe din Bulgaria, să participe la un proiect comun de cercetare, cu tema: „Probleme sociale de colaborare interstatală între Moldova și Bulgaria în noile condiții politico-economice” (termenii de executare 2009-2011).
De asemenea, menționăm că la 22 mai 2008 a fost semnat Acordul de colaborare tehnico-științifică între AȘM și Academia Agricolă din Republica Bulgaria, fapt care a deschis noi oportunități de colaborare pentru institutele de cercetare din domeniul agriculturii.
Necesită a fi evidențiat că participarea savanților din Bulgaria: dl. mem. cor. Atanas Atanassov, secretar științific al Academiei de Științe din Bulgaria, dna dr. Vanya Dobreva, viceministru al Educației și Științei din Bulgaria, dna dr. Mariya Fartunova, șef al direcției politici ale învățămîntului superior al Ministerului Educației și Științei din Bulgaria, la conferința internațională „Politici în domeniul Științei și Educației” găzduit de către AȘM în perioada 18-21 septembrie 2008.
Oamenii de știință din cadrul AȘM colaborează cu colegii bulgari și în cadrul organizației regionale OCEMN. Astfel, dl acad. Anatol Drumea, șef de laborator al Institutului de Geologie și Seismologie al AȘM, în perioada 6-7 noiembrie 2008 a participat la Reuniunea Grupului de Lucru al OCEMN în domeniul Științei și tehnologiilor.
În 2009, în baza schimbului echivalent, dl. dr. Stegarescu Vasile, cercetător științific coordonator, secretar științific al Institutului de Ecologie si Geografie, a efectuat o vizita de documentare si cercetare la Institutul de Pedologie "N. Puskarov" din or. Sofia.
Importanța cooperării internaționale în sfera științei și inovării se evidențiază și prin acordarea de către AȘM, în semn de apreciere, a titlului Doctor Honoris Causa unor personalități din străinătate care au marcat dezvoltarea științei autohtone și relațiile bilaterale.
Astfel, la 12 martie 2009, însemnele de Doctor Honoris Causa al AȘM au fost înmînate în mod solemn domnului dr. Gheorghi Pîrvanov, președinte al Bulgariei. Conducătorul statului bulgar s-a învrednicit de acest titlu onorific pentru contribuții substanțiale aduse la dezvoltarea științelor istorice, aprofundarea și consolidarea relațiilor de colaborare moldo-bulgare și cooperare științific între cele două state.
Cu ocazia participării la Reuniunea Miniștrilor responsabili pentru Știință și Tehnologii a statelor-membre OCEMN din 8 aprilie 2010, Președintele AȘM acad. Gh. Duca a avut o întrevedere cu academicianul Nikola Sabotinov, Președintele Academiei de Științe din Bulgaria. În cadrul discuțiilor a avut loc o trecere în revistă a conlucrării dintre savanții din Republica Moldova și Bulgaria, dar și o informare reciprocă privind evoluțiile înregistrate în domeniul științei și inovării în cele două țări.