Взаимодействие с партнерскими международными и региональными организациями занимает заметное место в системе международных связей ШОС. Объединительным фактором, создающий основу для сотрудничества, являются заложенные в основополагающих документах ШОС и партнерских организаций цели по обеспечению регионального мира, стабильности, безопасности и устойчивого развития.
21 апреля 2005 года в Джакарте подписан Меморандум о взаимопонимании между секретариатами ШОС и Ассоциации государств Юго-Восточной Азии (АСЕАН). В документе в качестве приоритетных определены такие области сотрудничества, как борьба с терроризмом, контрабандой наркотиков и оружия, экономика и финансы, энергетика, туризм.
12 апреля 2005 года в Пекине подписан Меморандум о взаимопонимании между Секретариатом ШОС и Исполнительным комитетом Содружества Независимых Государств (СНГ). В качестве приоритетных определены такие области сотрудничества, как безопасность, экономика и гуманитарная сфера.
Меморандум о взаимопонимании между секретариатами ШОС и Организации Договора о коллективной безопасности (ОДКБ) подписан 5 октября 2007 года в Душанбе. Документ определяет сотрудничество в вопросах обеспечения региональной и международной безопасности и стабильности, противодействия терроризму, борьбы с незаконным оборотом наркотиков, пресечения незаконного оборота оружия, а также противодействия организованной транснациональной преступности.
11 декабря 2007 года в Ашхабаде подписан Меморандум о взаимопонимании между секретариатами ШОС и Организации экономического сотрудничества (ОЭС), в соответствии с которым стороны сотрудничают путем обмена информацией и положительным опытом в сферах экономики и торговли, транспорта, энергетики, экологии, туризма и других направлениях, представляющих взаимный интерес.
20 мая 2014 года в Шанхае подписан Меморандум о взаимопонимании между секретариатами Шанхайской организации сотрудничества и Совещания по взаимодействию и мерам доверия в Азии (СВМДА). Обе структуры объединяют совпадающие подходы к урегулированию региональных конфликтов, укреплению основополагающих режимов нераспространения, поиску совместных ответов на актуальные вызовы: терроризм, сепаратизм, экстремизм, наркобизнес, транснациональная преступность, незаконная торговля оружием.
9 июня 2017 года в Астане подписан Меморандум о взаимопонимании между Секретариатом ШОС и Международным Комитетом Красного Креста (МККК). Основными областями сотрудничества сторон являются поддержание диалога по вопросам, относящимся к сфере международного гуманитарного права, применяемом только в вооруженных конфликтах. Взаимодействие также осуществляется по вопросам правоприменения, образования и здравоохранения.
17 сентября 2021 года в Душанбе подписан Меморандум о взаимопонимании между Секретариатом ШОС и Евразийской экономической комиссией (ЕЭК). ШОС и ЕАЭС осуществляют сотрудничество по следующим направлениям: экономика и финансы, транспорт и мультимодальные перевозки, инвестиции, цифровизация и информационно-коммуникационные технологии.
15 сентября 2022 года в Самарканде подписан Меморандум о взаимопонимании между Секретариатом ШОС и Генеральным секретариатом Лиги арабских государств (ЛАГ). В соответствии с документом стороны в рамках своих полномочий содействуют сотрудничеству в области безопасности и стабильности, торговли, экономики, инвестиций и финансов, общественного здравоохранения, науки, культуры и социального развития.
С 2015 года действует механизм встреч высших административных должностных лиц ШОС, ОДКБ и СНГ. 3 сентября 2025 года в Пекине утверждена Дорожная карта по развитию сотрудничества ШОС, ОДКБ и СНГ.