Av 1 763 blivande studenter som hade kontaktat eller ansökt till brittiska universitet sade nästan hälften att Brexit skulle göra Förenade kungarikets studie mindre attraktiv.
Men 17 % berättade för internationella studentrekryterare Hobsons att Brexit skulle göra brittiska universitet mer attraktiva.
I kampanjen Votering Leave sades det att det var viktigt att se till att det fanns tillräckligt med platser för ungdomar från Storbritannien.
Hobsons verkställande direktör Jeremy Cooper sade: " En röst på Brexit skulle innebära ytterligare en utmaning.
"För universitet i Storbritannien är förutsättningarna för att rekrytera internationella studenter hårdare än någonsin tidigare."
Deltagarna i undersökningen hade ansökt om eller frågat om studier vid 15 brittiska universitet - varav två från eliten Russell Group och sju nya universitet.
Tre fjärdedelar kom från länder utanför EU, två tredjedelar var intresserade av forskarutbildning, drygt hälften var kvinnor och nästan två tredjedelar var under 24 år.
Av de 1 529 som yttrade sig:
Det fanns stora skillnader mellan studenter från och utanför EU, och 82 % av EU-studenterna sade att Brexit skulle göra Storbritannien mindre attraktivt jämfört med 35 % av studenter från länder utanför EU.
Även om de medger att exakta förutsägelser är omöjliga, tror forskarna att internationella studentansökningar kan vara i riskzonen om attityder förändras som undersökningen antyder.
Baserat på 2014-15 siffror, när det fanns 240,767 internationella studenter i Storbritannien, 113,116 internationella studenter "kan riskera att skjutas upp" studier i Storbritannien, säger rapporten.
Det tyder på att Storbritannien skulle kunna förlora 50 056 studenter från EU och 63 060 studenter från länder utanför EU.
Paul Blomfield MP, medordförande i den nybildade parlamentariska gruppen för internationella studenter, kallade rapporten "orolig"
"Att lämna EU skulle göra Storbritannien mindre attraktivt för studier, och det är dåliga nyheter för vår ekonomi", sade han.
"I hela landet skulle hundratusentals jobb riskeras."
Hans medordförande, Lord Bilimoria, sade att resultaten var förenliga med åsikter han hade hört från hela världen.
"Det är inte skrämmande", sade han. "Det är verkligheten. Hela världen anser att vi bör stanna i EU.
"Internationella studenter är en av våra största exportarbetare.
"De påverkar vår ekonomi och vår mjuka kraft - bygga broar med vårt land i generationer."
Nicola Dandridge, chef för universiteten i Storbritannien, varnade för att "att överge EU och sätta upp hinder för arbete och studier kommer med stor sannolikhet att innebära att internationella studenter väljer att studera någon annanstans, stärka våra konkurrenter och försvaga Förenade kungarikets universitet".
Men en talesman för röstlängden påpekade att endast en liten andel studenter från länder utanför Europa trodde att folkomröstningsresultatet skulle göra någon skillnad för deras uppfattning om att studera vid ett brittiskt universitet.
"Storbritannien har några av de bästa universiteten i världen och att få en plats är ofta extremt konkurrenskraftigt. Det är något vi med rätta är stolta över som ett land.
"Förståeligt nog drar våra universitet till sig ett stort antal ansökningar från utländska studenter - men det viktigaste är nog att se till att det finns tillräckligt många platser för våra ungdomar."
Och en talesman för forskare för Storbritannien noterade "en enorm skillnad mellan "Storbritannien studien mindre attraktiv" svar från studenter utanför EU (35 %), som bidrar i förskott och betalar högre terminsavgifter, och EU-studenter, som betalar lägre avgifter och är berättigade att få tillgång till brittiska studielån".
"Med tanke på att det ekonomiska bidraget från studenter utanför EU är betydligt viktigare för den brittiska sektorn för högre utbildning, är vi övertygade om att den stora majoriteten av studenter utanför EU (65 %) inser att Brexit är mycket mindre oroande för dem och till och med kan jämna ut spelvillkoren när det gäller att kunna säkra studentvisum för studier i Storbritannien."
Förenade kungarikets universitet skulle kunna finna det svårare att rekrytera internationella studenter om Förenade kungariket lämnar EU, föreslår en undersökning.