У період з 1992 по 2001 рік Агентством укладено міжурядові двосторонні угоди  про співпрацю з питань водного господарства на транскордонних водах з усіма сусідніми країнами (Російська Федерація, Республіка Білорусь, Польща, Угорщина, Румунія, Республіка  Молдова, Словаччина). Угоди регулюють увесь спектр водоохоронної і водогосподарської діяльності на спільних водних об’єктах.

Крім того, Агентством укладено такі міжвідомчі двосторонні угоди:

1. Угода між Державним  комітетом України по водному господарству та Міністерством іригації Сирійської Арабської Республіки про співробітництво у галузі водного господарства (21.04.2002, м. Дамаск).
2. Угода між Державним комітетом України по водному господарству та Державним секретаріатом  при Міністерстві енергетики, гірничої промисловості, водних ресурсів та довкілля, уповноваженим у справах водних ресурсів та довкілля Королівства Марокко, про технічне співробітництво в галузі водного господарства (07.12.2009, м. Рабат).
3. Меморандум про взаєморозуміння між Державним комітетом України по водному господарству та Міністерством водного господарства та іригації Хашимітського Королівства Йорданія про співробітництво  в галузі водного господарства (24.07.2006, м. Амман).
4. Меморандум про взаєморозуміння щодо співробітництва в сфері управління водними ресурсами між Державним комітетом України по водному господарству та Міністерством водних ресурсів та іригації Арабської Республіки Єгипет (24.11.2010, м. Каїр).
5. Угода між Урядом України та Урядом Туніської  Республіки  про розвиток  економічного і технічного співробітництва у галузі водного господарства (07.12.1993 р.)
6. Меморандум  про взаєморозуміння між Державним агентством водних ресурсів України та Міністерством водних ресурсів Китайської Народної Республіки (11.09.2012, Київ).