คณะกรรมการรางวัลนานาชาติ แต่ละชุดมีวาระ 3 ปีรางวัล ประชุมในเดือนพฤศจิกายน ของทุกปี
เพื่อพิจารณารายนามทั้งหมดของผู้ได้รับการเสนอชื่อ เพื่อรับรางวัลสมเด็จเจ้าฟ้ามหิดล
และรายนามที่ทางคณะกรรมการปรึกษาทางวิชาการ ได้กลั่นกรองแล้วขั้นหนึ่ง
และนำเสนอต่อคณะกรรมการรางวัลนานาชาติ การพิจารณาของคณะกรรมการรางวัลนานาชาติ
เน้นที่ความเป็นเอกฉันท์ เมื่อได้รายนามของผู้สมควรได้รับรางวัลฯ ทั้งสองสาขาแล้ว
คณะกรรมการฯ นำรายนามเสนอต่อคณะกรรมการ มูลนิธิรางวัลสมเด็จเจ้าฟ้ามหิดลฯ
เพื่อพิจารณาในขั้นสุดท้าย
คณะกรรมการรางวัลนานาชาติ ประกอบด้วยผู้ทรงคุณวุฒิทั้งไทยและต่างประเทศ
คณะกรรมการฯ ล้วนแต่เป็นผู้ทรงคุณวุฒิที่มีชื่อเสียงระดับโลกทั้งสิ้น ในจำนวนนี้
เป็นบุคคลที่เคยได้รับรางวัลระดับนานาชาติมาแล้ว รวมทั้ง รางวัลโนเบล รางวัลอาหารโลก และรางวัลแมกไซไซ