Województwo mazowieckie prowadzi współpracę międzynarodową z regionami krajów Unii Europejskiej i Europy Środkowo-Wschodniej zgodnie z „Priorytetami Współpracy Zagranicznej Województwa Mazowieckiego”, przyjętymi Uchwałą Nr 27/06 Sejmiku Województwa Mazowieckiego w dniu 18 grudnia 2006 roku.
Partnerski rozwój kontaktów międzyregionalnych z wybranymi regionami Europy 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 15 porozumień o współpracy oraz listy intencyjne: z Prowincją Hebei w Chinach, ze Stanem Santa Catarina w Brazylii i z Prowincją Gyeongsangbuk-do w Republice Korei. 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), na Forum Regionów Państw Grupy Wyszehradzkiej, w Inicjatywie PURPLE oraz w Sieci Regionów Europejskich Wykorzystujących Technologie Kosmiczne – NEREUS, a także Europejskiej Sieci Regionalnej Dziedzictwa Kulinarnego. Od 2004 r. Marszałek Województwa Mazowieckiego jest członkiem Komitetu Regionów UE w grupie politycznej EPP. 10 lutego 2010 roku 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 roku województwo mazowieckie ma swoje biuro przedstawicielskie w Brukseli.