中国是联合国教科文组织（下称“教科文组织”）创始成员国之一。1971年中国恢复在该组织合法席位，并出席了此后历届大会，自1972年起连任执行局委员至今。
2014年3月，习近平主席访问教科文组织总部并发表重要演讲，彭丽媛教授应邀担任教科文组织促进女童和妇女教育特使。习近平主席于2018年、2023年会见来华访问的时任教科文组织总干事阿祖莱。2021年7月，习近平主席向在福建省福州市举办的第44届世界遗产大会致贺信。
2015年，我国与教科文组织共同设立女童和妇女教育奖，该奖项是教科文组织在促进女童和妇女教育领域的唯一奖项，在宣传推广教育性别平等理念及优秀实践经验、落实性别平等全球优先事项方面发挥重要作用，得到国际社会广泛关注和高度评价。2025年9月，教科文组织女童和妇女教育奖颁奖仪式暨奖项设立十周年庆祝活动在北京举行，国家主席习近平夫人、教科文组织促进女童和妇女教育特使彭丽媛同时任教科文组织总干事阿祖莱共同出席并致辞。
2023年11月，教科文组织第42届大会以协商一致方式通过了在中国上海设立国际科学、技术、工程、数学（Science， Technology， Engineering， Mathematics，STEM）教育研究所的决议。这是教科文组织在全球设立的第10个一类中心，也是在欧美之外首个全球性一类中心。主要职能是促进科学、技术、工程和数学领域从幼儿到成人各个阶段的包容、公平、优质教育。
截至2026年4月，我国拥有世界自然和文化遗产60项，非物质文化遗产45项，均居世界前列。2024年7月，教科文组织第47届世界遗产大会通过决议，将我国“北京中轴线——中国理想都城秩序的杰作”列入《世界遗产名录》。同年12月，教科文组织保护非物质文化遗产政府间委员会第19届常会将我国申报的“春节——中国人庆祝传统新年的社会实践”列入教科文组织人类非物质文化遗产代表作名录。
