LNB sadarbojas ar daudzām bibliotēkām, organizācijām un institūcijām Eiropā un pasaulē ar mērķi dalīties profesionālā pieredzē un zināšanās.

LNB noslēgusi sadarbības līgumus ar Igaunijas, Lietuvas, Čehijas, Polijas, Slovākijas, Zviedrijas, Baltkrievijas, Karēlijas, Krievijas un Ukrainas nacionālajām bibliotēkām, Krievijas Valsts bibliotēku un Viskrievijas Ārzemju literatūras bibliotēku. Vienošanās par sadarbību noslēgtas ar Azerbaidžānas Nacionālo bibliotēku, Gruzijas Nacionālo parlamenta bibliotēku un Gruzijas bibliotekāru asociāciju.

LNB starptautiskās aktivitātes orientētas uz:

• dalību starptautiskajās bibliotekārajās organizācijās IFLA,CENL,CDNL, CERL, EBLIDA, ELAG, LIBER, IAML, IBBY, Bibliotheca Baltica u.c.

• dalību starptautiskajās organizācijās UNESCO, ISO, IASA, ICON, IGELU, IPC un aģentūrās ISBN, ISSN un ISMN

• kopīgu starptautisku projektu un programmu īstenošanu, kā EDLnet, TELplus, EDLocal, albuma “Terra Mariana 1088 - 1888” faksimila izdošana

• sadarbību ar starptautiskām organizācijām, ārvalstu vēstniecībām Latvijā un Latvijas vēstniecībām ārvalstīs, informācijas un kultūras centriem, prezentējot Latvijas kultūras mantojumu un organizējot starptautiskas izstādes un konferences

• starptautisko dokumentu apmaiņu un piedalīšanos starptautiskos grāmatu gadatirgos.