中国自1973年以来一直是联合国环境规划署理事会成员。1976年,中国在肯尼亚内罗毕设立联合国环境规划署代表处,由中国驻肯尼亚大使兼任代表。长期以来,中国与环境署保持良好合作关系。2003年9月,环境署在北京设立代表处。2017年,习近平主席在首届“一带一路”国际合作高峰论坛倡议建立“一带一路”绿色发展联盟,联合国环境署参与筹建该联盟。2018年11月,时任联合国环境规划署执行主任索尔海姆来华出席国合会2018年年会“绿色‘一带一路’与2030年可持续发展议程”主题论坛。2019年4月,第二届“一带一路”国际合作高峰论坛成立“一带一路”绿色发展国际联盟,联合国环境规划署以成员身份加入。
2021年2月22日,第五届联合国环境大会第一阶段会议以视频形式召开,生态环境部部长黄润秋率团与会,并在领导者对话会议上发言。2022年2月28日至3月2日,第五届联合国环境大会第二阶段会议在肯尼亚首都内罗毕举行。生态环境部部长黄润秋率团线上参会,并在多边环境协定领导者对话会上视频发言。2022年3月3日,联合国环境规划署在总部所在地内罗毕举行了纪念成立50周年特别会议,生态环境部部长黄润秋以视频方式出席会议并发言。2024年2月,第六届联合国环境大会在肯尼亚首都内罗毕举行。生态环境部部长黄润秋率中国代表团与会并发言。