Наука уголовного процесса тесно связана с иными юридическими и неюридическими науками и учебными дисциплинами. Наиболее тесная взаимосвязь прослеживается с философией (в части методологических проблем познания), с формальной логикой (в части использования в доказывании выявленных формальной логикой закономерностей организации мышления, например законов тождества, достаточного основания, исключенного третьего и т. д.), с диалектической логикой (изучающей законы и формы отражения в мышлении процессов, происходящих в реальной действительности, организацию конкретных мыслительных процессов и операций).
В числе юридических наук, с которыми наука уголовного процесса тесно взаимодействует, – такие науки, как теория права, исследующая закономерности правовых явлений, категорий. Наука уголовного права изучает правовые явления, которые используются в нормах уголовно-процессуального права (вина, мотивы преступления, способ совершения преступления; обстоятельства, смягчающие и отягчающие наказание; последствия преступления и т. д.). Кроме того, наука уголовного права во многом исследует закономерности и обстоятельства, которые выявляются и устанавливаются посредством уголовно-процессуальной деятельности. Тесная связь науки уголовного процесса прослеживается с криминалистикой, наукой оперативно-розыскной деятельности. Собирание, исследование и оценка доказательств, которые также включаются в определение предмета криминалистики, изучаются и наукой уголовного процесса, однако с точки зрения процессуальной формы, в то время как криминалистика изучает специальные средства и методы этой деятельности, обеспечивая ее оптимальность в рамках процессуального права. Наука же оперативно-розыскной деятельности изучает формы и методы получения информации в ходе гласных и негласных оперативных мероприятий, а также возможные пути использования полученной информации в уголовно-процессуальном доказывании.
Тесно связаны между собой науки, изучающие процессуальную деятельность, урегулированную нормами права различных отраслей. Речь идет о науках уголовного процесса, гражданского процесса, арбитражного процесса, административно-юрисдикционного процесса. Особенно очевидна взаимосвязь в области проблем доказывания, поскольку закономерности познавательной деятельности в различных видах юридического правоприменительного процесса большей частью одинаковы.