蒙牛乳业在其发展历程中进行了多项投资，主要包括：

战略投资

对富源国际、现代牧业、圣牧高科等牧业集团进行战略投资。

收购A股公司妙可蓝多股份，成为其重要股东。

与丹麦Arla Foods达成战略合作，成为第二大战略股东。

投资中国圣牧有机奶业有限公司。

财务投资

2002年，获得摩根斯坦利、鼎晖投资、英联投资等机构注资，共计2599万美元。

2009年，中粮集团以约60亿收购蒙牛乳业近21%的股份，成为第一大战略股东。

2012年，与丹麦Arla Foods达成战略合作，Arla Foods以22亿港元入股蒙牛。

2020年，蒙牛通过约2.8亿元对价获得妙可蓝多5%股份，并通过约4.6亿元对价获得其子公司吉林科技42.9%股份。

其他投资

投资于航天事业，成为航天员饮用的奶制品。

成为NBA中国官方合作伙伴，以及博鳌亚洲论坛官方合作伙伴。

投资于奶酪市场，与丹麦的战略股东阿拉福兹合资成立爱氏晨曦。

投资于新西兰和印尼的海外生产基地。

在全球建立跨国研发中心，并与多家科研机构进行战略合作。