В сучасних умовах, коли перед світовою спільнотою постало вирішення глобальних екологічних проблем, міжнародне співробітництво у сфері лісового господарства виходить на новий рівень. Збереження, примноження та відтворення лісових насаджень, як головного чинника екологічної рівноваги на планеті стало спільним завданням для усіх країн світу. Держлісагентство України усвідомлює важливість активізації міжнародного співробітництва для вирішення лісівничих проблем країни.

Це обумовлено глобальним характером екологічних проблем, суттєвим впливом на ліси транскордонного забруднення атмосфери, стійкими тенденціями глобальної зміни клімату, міжнародними зобов’язаннями України щодо лісів, вигодами від міжнародного обміну досвідом і перевагами залучення іноземної допомоги та інвестицій.

З 1992 року Держлісагентство України, як представник держави що є членом Організації Об’єднаних Націй,  співпрацює з секцією по лісоматеріалах та лісовому господарству Європейської Економічної комісії ООН/ФАО щодо оцінки стану лісових ресурсів, технологій, управління й кооперації.

Набуття Україною членства у ФАО розширило можливості міжнародної співпраці у сфері лісового господарства. З 2005 року Україна стала членом Комітету лісового господарства ФАО, а Держлісагентство  - представником країни у цьому комітеті.  З 2015 року представник Держлісагентства є співголовою Європейської лісової комісії ФАО.

Починаючи з 1993 року, Держлісагентство бере участь у роботі постійно діючого процесу – Міністерської конференції із захисту лісів Європи (відповідно до комунікаційної стратегії з 2010 року застосовується скорочення «Ліси Європи»).  Приєднання України до пан-європейського процесу щодо збереження й захисту лісів дало змогу:
– визначити рівень ведення національного лісового господарства порівняно з європейськими країнами (українське лісівництво як наукова школа і практичне виробництво відповідає всім європейським критеріям сталого розвитку лісового господарства, а в деяких напрямках має навіть жорсткіші принципи й підходи до господарювання);
– включитися до активного обміну інформацією та виконання низки міжнародних проектів (наприклад Спільна програма оцінки та моніторингу впливу забруднення повітря на ліси в регіоні Європейської економічної комісії ООН).

Держлісагентство активно бере участь у всіх заходах процесу, а у 2016 році представницею Держлісагентства разом із представником лісової адміністрації Франції очолено робочу групу із перегляду формату процесу.

З 2000 року Держлісагентство приймає активну участь у роботі Форуму ООН з лісів. Спеціалісти Держлісагентства, разом з експертами інших країн світу, приймають участь у напрацюванні спільних підходів до збереження та сталого розвитку всіх типів лісів, досягнення довготермінових політичних домовленостей щодо лісів, пошуку підходів створення та визначення напрямків реалізації глобального фінансового механізму діяльності в усіх типах лісів.

Держлісагентство України використовує можливості європейського інструменту інституціональної розбудови ТАІЕХ, що забезпечує надання короткострокової технічної допомоги з питань наближення національного законодавства до норм і стандартів ЄС та його подальшої результативної реалізації.

В межах забезпечення виконання Рамкової конвенції про охорону та сталий розвиток Карпат підписаний та ратифікований Верховною Радою України Протокол про cтале управління лісами. Протокол набрав чинності 21 жовтня 2013 року.

Розвивається двостороннє співробітництво. У 2013 році підписані угоди про співробітництво у галузі лісового господарства з Урядом Турецької Республіки. У 2016 році підписаний Меморандум про взаєморозуміння та співпрацю між Міністерством аграрної політики та продовольства України та Федеральним міністерством сільського, лісового, водного господарства та екології Австрійської Республіки в галузі лісового господарства. Меморандум про взаєморозуміння та співпрацю у галузі лісового господарства зі Словенією та Словацькою Республікою підписано у 2017 році.