玉川学園では、国際教育の拠点として「K-12国際教育センター」を設置し、海外にある交流校（17の提携校や50ヶ国280校以上のラウンドスクエア校）の窓口となり、各校の担当者との連携を図りながら、生徒の海外研修・留学のアレンジを行っています。
いわゆる修学旅行的な研修ではない、国際ボランティアを含めた目的別のプログラムや、海外からの生徒受け入れも積極的に行っています。
年間約300名の生徒の海外派遣、そして約200名の海外生受入は、日本の中学・高校の中でトップクラスと言えます。教室内では、各国様々な地域の生徒との国際的な交流が、活発に行われています。

海外研修プログラムの多くは高校生が対象ですが、中学2年生では希望者全員参加のカナダ研修があります。現地校との交流のほか、シーカヤックで海を渡り、キャンプを張って寝泊りするなど、アウトドア活動を英語で行うプログラムも用意しています。またハワイの名門プナホウスクールでの研修では、プナホウの中学生と合同合宿し、英語漬けの生活を送ります。
高校段階になると、目的、時期、滞在期間によって、多様に設定されたプログラムの中から、自分の希望に即したものを選んで参加することができます。

国際規模の私立学校連盟「ラウンドスクエア」では年に1回、世界各国からおよそ900名の高校生が参加して、国際会議を開催しています。玉川学園では日本で最初のグローバルメンバー校として、高校1～3年生の代表者を派遣しています。ディスカッション・研究発表・奉仕活動などを通して、国際社会を舞台に活躍する能力を身に付けています。