José Manuel Barroso sade att Storbritannien inte kunde förhandla med USA och Kina på egen hand.
Han sade också att fri rörlighet för personer inom EU är en "väsentlig" princip som inte kan ändras.
Konservativ partiordförande Grant Shappers sade att José Manuel Barroso var "orörlig" och en "ovald byråkrat".
José Manuel Barroso tillfrågades om premiärminister David Camerons uttalade avsikt att förhandla fram ett bättre avtal för Storbritannien i Europa, inför en in/ut folkomröstning.
Premiärministern har sagt att han kommer att "inte ta nej för ett svar" och "få vad Storbritannien behöver" i frågan om fri rörlighet.
Om de konservativa stannar kvar vid makten, kommer en folkomröstning att hållas 2017, har David Cameron sagt.
På BBC:s Andrew Marr Show sade José Manuel Barroso, vars mandatperiod löper ut denna månad, att han ansåg att David Cameron ville att Storbritannien skulle stanna kvar i EU.
"Britten är starkare i Europeiska unionen", sade José Manuel Barroso och pekade på Ebolakrisen som ett område där Storbritannien inte skulle ha samma inflytande om landet befann sig utanför EU.
"David Cameron skrev till oss alla om Ebola... Hur skulle en brittisk premiärminister påverka om den inte var en del av Europeiska unionen?
"Hans inflytande skulle vara noll."
David Cameron har sagt att han vill stoppa migrationen inom EU och förra veckan lovade han att "en sista gång" omförhandla reglerna för Storbritannien.
De konservativa förlorade det senaste valet av Clacton till UK Independence Party, som vill att Storbritannien ska lämna EU.
José Manuel Barroso kommenterade inte en rapport i Sunday Times om att regeringen skulle kunna begränsa antalet nationella försäkringsnummer som ges till lågutbildade invandrare.
Men han sade att även om EU var berett att diskutera bedrägeri och skenäktenskap, skulle ett "arbiträrt tak" för migration "inte vara i överensstämmelse med EU:s regler".
Han sade att David Cameron tidigare hade bett honom att tillämpa principen om fri rörlighet mellan Spanien och Gibraltar.
José Manuel Barroso sade att 1,4 miljoner britter bodde någon annanstans i EU och att det var en "rättvisesak" att andra EU-medborgare hade samma rättigheter.
Han kritiserade också utrikesminister Philip Hammonds kommentarer förra veckan om att Storbritannien "tände eld under Europeiska unionen" med den föreslagna folkomröstningen.
José Manuel Barroso sade: " Jag har hört att utrikesministern var den tidigare försvarsministern. Jag anser att denna hänvisning till eld och vapen är lämpligare för försvar än utländsk sekreterare.
"Det är mycket viktigt att ha en positiv ton i dessa frågor mellan Storbritannien och EU."
BBC:s politiska korrespondent Matt Cole sade att detta var en "bit av en nedslagen" för Hammond, även om Jean-Claude Juncker inom kort skulle ta över som ordförande i kommissionen.
Dessa kommentarer är definitivt ohjälpliga - och ett fönster in i Bryssels tänkande.
Men José Manuel Barroso är på väg ut - han är den avgående presidenten och en helt ny kommission kommer att ta över nästa månad.
Och på flera områden där David Cameron vill omförhandla har han allierade i Europa.
När det gäller att begränsa de förmåner som EU-migranter kan kräva delas hans oro i flera huvudstäder - framför allt Berlin.
Jag anser att det finns ett visst stöd för att återlämna befogenheter från Bryssel till de nationella regeringarna.
Men det stora hindret är denna fråga om fri rörlighet för befintliga EU-medborgare som David Cameron nu talar om - även om vi inte har ett tydligt politiskt förslag från regeringen.
En fördragsändring skulle vara omöjlig, tror jag.
Man skulle kunna försöka ändra det direktiv som omsätter friheten i praktiken, men det skulle kräva en överenskommelse mellan EU:s ledare och parlamentet.
Den tillträdande kommissionsordföranden Jean-Claude Juncker har sagt att han är beredd att göra ett "rättvist avtal" med Storbritannien. Men det blir inte till vilket pris som helst.
Shapps sade att José Manuel Barroso hade "avvikit" Storbritannien och tillade: "Om han kan avfärda oss... då borde alla andra länder i EU se upp eftersom uppenbarligen inget land betyder något för honom."
Shapps talade om BBC:s söndagspolitik och sade att "en massa saker" måste förändras i EU, där invandringskontrollen var "en av de viktiga".
Han sade: "[Herr Barroso] är bara den senaste personen från Europa som säger att vi aldrig kommer att få det vi vill ha."
Shapps sade att det finns många omöjliga saker som vi har förhandlat fram, bland annat en nedskärning av EU:s budget.
UKIP-ledaren Nigel Farage sade att det inte fanns något sätt att begränsa den europeiska migrationen medan Storbritannien förblev EU-medlem.
"Ta inte emot José Manuel Barrosos kommentarer på egen hand", sade han. "Alla i Bryssel säger samma sak.
"Vi har genom fördrag - det har vi varit sedan 1973 - förbundit oss till en total fri rörlighet för människor inom Europeiska unionen."
Nettoinvandringen uppgår till mer än dubbelt så mycket som regeringens mål på 100.000 per år.
Internationella utvecklingsministern Justine Greening berättade för Skys Murnaghan-program: "Fri rörlighet för arbetskraft var aldrig tänkt att vara en okvalificerad princip, oberoende av hur den kunde ha fungerat på fältet.
"Vi måste se till att åtgärder vidtas i samband med förhandlingar med EU."
Hon sade att regeringen "tog en grundläggande titt på några av de regler som tillåter obegränsad invandring".
EU-skeptisk konservativ parlamentsledamot John Redwood sade att han förstod att arbetet hade pågått "under en tid" för att komma på sätt att begränsa migrationen från EU.
Men BBC: s Mark Mardell sade en senior Bryssel källa hade sagt honom Mr Camerons plan var "fullständigt nonsens juridiskt och ekonomiskt".
Mats Persson, chef för Open Europe, en tankesmedja som kräver en reform av EU, sade att fri rörlighet var "den kanske mest grundläggande principen för EU-medlemskap, så ni säger effektivt till EU "vi vill omförhandla en av era grundläggande principer".
Förenade kungariket skulle ha "noll" inflytande om det röstade för att lämna EU, sade Europeiska kommissionens avgående ordförande.