Województwo mazowieckie prowadzi współpracę międzynarodową z regionami krajów Unii Europejskiej, Europy Środkowo-Wschodniej oraz Azji zgodnie z „Priorytetami Współpracy Zagranicznej Województwa Mazowieckiego”, przyjętymi Uchwałą Nr 27/06 Sejmiku Województwa Mazowieckiego 18 grudnia 2006 r.

Partnerski rozwój kontaktów międzyregionalnych z wybranymi regionami jest konsekwencją możliwości i potrzeb rozwojowych społeczności Mazowsza. Służyć ma przede wszystkim wzajemnej, korzystnej współpracy gospodarczej, wymianie informacji i doświadczeń w przygotowywaniu projektów finansowanych przez Unię Europejską oraz tworzeniu korzystnych warunków do współpracy podmiotów gospodarczych, organizacji społecznych, a także rozwijaniu stałej i wielostronnej współpracy z największymi organizacjami i instytucjami międzynarodowymi, zrzeszającymi samorządy terytorialne państw europejskich.

Współpraca dwustronna województwa mazowieckiego realizowana jest na podstawie zawartych porozumień, deklaracji i listów intencyjnych.

Województwo mazowieckie ma aktualnie podpisanych 20 porozumień o współpracy oraz listy intencyjne: ze stanem Santa Catarina w Brazylii, z prowincją Gyeongsangbuk-do w Republice Korei oraz Stanem Gudżarat w Indiach. Prowadzona jest także współpraca w ramach tzw. Małego Trójkąta Weimarskiego na podstawie wspólnej deklaracji o współpracy pomiędzy województwem mazowieckim, Krajem Związkowym Brandenburgia i regionem Ile-de-France.

Przedmiotem współpracy w ramach porozumień są m. in. Zagadnienia dotyczące samorządu terytorialnego, kultury, edukacji, gospodarki i handlu, transportu i komunikacji, rynku pracy, rolnictwa i przetwórstwa rolno-spożywczego, ochrony środowiska i gospodarki wodnej, ochrony zdrowia i polityki społecznej, sportu i turystyki.

Współpraca międzyregionalna realizowana jest w formie wizyt studyjnych, konferencji, warsztatów, seminariów, zjazdów.

Województwo mazowieckie jest reprezentowane na forum instytucji Unii Europejskiej i stowarzyszeń międzynarodowych: Konferencji Regionów Posiadających Porty Lotnicze (ARC), Europejskiej Platformie Regionów Podmiejskich (PURPLE), Sieci Regionów Europejskich Wykorzystujących Technologie Kosmiczne (NEREUS), Europejskiej Sieci Regionalnej Dziedzictwa Kulinarnego (CH Network), Europejskiej Sieci Regionów Chemicznych (ECRN), Konferencji Środowiskowej Regionów Europy (ENCORE), Europejskiej Sieci Społecznej  (ESN), Sieci Europejskich  Regionów i Obszarów Metropolitalnych (METREX) oraz Forum Regionów Państw Grupy Wyszehradzkiej.

Od 2004 r. Marszałek województwa mazowieckiego jest członkiem Komitetu Regionów UE w grupie politycznej EPP. 10 lutego 2010 r. został powołany w skład Prezydium Komitetu Regionów. Uczestniczy w pracach komisji: COTER (Komisja Polityki Spójności Terytorialnej) oraz ENVE (Komisja Środowiska, Zmiany Klimatu i Energii).

Od 2002 r. województwo mazowieckie ma swoje biuro przedstawicielskie w Brukseli.