Euroopan unioni asettaa omat vaatimuksensa aluehallintoviraston toiminnalle. Tämän lisäksi Pohjois-Suomen aluehallintovirasto harjoittaa aktiivista yhteistyötä eurooppalaisten toimijoiden välillä hyödyntäen olemassa olevia ja toimivia yhteistyöverkostoja. Tavoitteena on saada kansainvälisestä yhteistyöstä lisäarvoa viranomaistyölle sekä luoda uusia toimintaedellytyksiä alueella toimiville organisaatioille ja kansalaisille. Pohjois-Suomen aluehallintovirasto edistää mm. informaatio-ohjausta EU:n ja Pohjoismaiden Neuvoston koulutuksen liikkuvuusohjelmien hyödyntämiseksi.
Pohjois-Suomen aluehallintovirasto toimii aktiivisesti myös Euroregion ry:ssä, jonka keskeisenä tavoitteena on ollut luoda käytännön yhteyksiä ja mahdollisuuksia koulutus- ja tutkimusalan sekä nuoriso- ja kulttuurialojen toimijoille, elinkeinoelämälle sekä kunta- ja maakuntatason toimijoille. Alusta alkaen Euroregion -toiminta on rakennettu usean eri toimijan verkostoyhteistyöksi. Aluehallintoviraston lisäksi yhdistyksen jäseninä ovat mm. Pohjois- Pohjanmaan ELY-keskus, Pohjois-Pohjanmaan liitto, Kainuun maakunta -kuntayhtymä, useita kuntia ja seutukuntia, Oulun läänin taidetoimikunta, Oulun yliopisto, Oulun seudun ammattikorkeakoulu, Oulun seudun ammattiopisto, Oulun kauppakamari, yrityksiä ja tiedotusvälineiden edustajia. Yhteistyön erityisenä kohdealueena on Baden-Württembergin osavaltio sekä Venäjä.
Koululaisvaihto, jota organisoi sisaryhdistys OLCeV, on kasvattanut suosiotaan. Perus-, lukio- ja ammatillisessa oppilaitoksissa opiskelevilla on mahdollisuus päästä 3 vk -12 kk mittaiseen maksuttomaan koululais- tai työelämän harjoittelijavaihtoon, missä pääpaino on kielen, kulttuuri ja käyttäytymisen oppimisella. Vaihtoa toteutetaan molempiin suuntiin. Vuonna 2011 koululais- ja opiskelijavaihtoon osallistui lähes 180 koululaista ja opiskelijaa.
Pohjois-Suomen aluehallintovirasto vastaa suhteista Baden-Württembergin osavaltion maapäiviin sekä hallintoon. Yhteistyö sisältää mm. korkean tason vierailut sekä mm. foorumi- yhteistyön edistämisen.