Отношения городского округа Самара на межмуниципальном уровне выстраиваются на принципах равноправного и взаимовыгодного партнерства. Кроме прямых двухсторонних связей с городами-партнерами из России и зарубежья, городской округ Самара активно участвует в работе следующих межмуниципальных объединений и ассоциаций:
- Ассоциация городов Поволжья. Городской округ Самара состоит в организации с 27 октября 1998 года.
- Союз российских городов. Городской округ Самара состоит в организации с 15 июня 2011 года.
- Международная Ассамблея столиц и крупных городов (МАГ). Городской округ Самара состоит в организации с 16 апреля 2008 года.
- Ассоциация «Совет муниципальных образований Самарской области». Городской округ Самара состоит в организации с 15 декабря 2010 года.
- Евразийское отделение «Объединенные Города и Местные Власти». Городской округ Самара состоит в организации с 6 июля 2012 года.
Проводятся регулярные встречи, семинары, обсуждения, обмены опытом и выработка согласованных решений по ключевым проблемам жизнедеятельности городов.