上世纪70年代，中国就派医疗队、农业专家到苏丹南方，帮助当地人民改善农业和医疗状况。苏丹南方自治政府成立后，中国与苏丹南方各层次友好交往不断加强，双方合作日益增多。2007年2月，胡锦涛主席访问苏丹期间，在喀土穆会见时任苏丹第一副总统、南方自治政府主席基尔。基尔曾于2005年3月、2007年7月两次访华。2008年9月，中国在朱巴设立总领事馆。2011年7月9日，南苏丹举行独立庆典，宣布南苏丹共和国正式建国，中国住房和城乡建设部部长姜伟新作为主席特使应邀参加，转交了胡锦涛主席致南苏丹总统基尔的贺电，并代表中国政府与南苏丹外交部长阿鲁尔签署建交公报。同日，中国驻南苏丹大使馆开馆。
南苏丹建国以来重要双边互访：
中方：胡锦涛主席特使、住房与城乡建设部部长姜伟新（2011年），外交部部长杨洁篪（2011年），中共中央政治局委员、书记处书记、中组部部长李源潮（2012年），中联部副部长李进军（2012年），全国政协副主席刘新成（2019年）。
南方：苏丹人民解放运动总书记巴甘，总统特使、人道主义事务和灾害管理部长鲁阿勒（2011年），总统基尔（2012年），外长尼亚尔（2012年，来华出席第五届中非合作论坛部长级会议），总统特使、石油和矿产部长德修（2013年），副总统、苏人解副主席瓦尼，总统事务部长韩万，财政部长萨布尼，石油、矿产和工业部长德修，外交与国际合作部长本杰明（2014年），总统事务部长韩万（2015年），外长阿鲁尔（2016年，来华出席中非合作论坛约翰内斯堡峰会成果落实协调人会议），总统特使、总统事务部长马伊克（2018年），总统基尔（2018年，来华出席中非合作论坛北京峰会），外长尼亚尔（2019年6月，来华出席中非合作论坛北京峰会成果落实协调人会议）。
2021年6月，南苏丹总统基尔就中国共产党成立100周年向习近平总书记致贺电。7月，习近平主席同南苏丹总统基尔、王毅国务委员兼外长同南苏丹时任外交与国际合作部长碧翠丝分别就中南建交10周年互致贺电。同月，南苏丹总统基尔线上出席中国共产党与世界政党领导人峰会并致辞。11月，南苏丹总统基尔以视频方式向第六届中非民间论坛开幕式致贺。2022年3月，外交部非洲之角事务特使薛冰访问南苏丹。10月，南苏丹总统基尔就习近平主席再次当选中共中央总书记向习近平主席致贺函。2023年3月，南苏丹总统基尔致函祝贺习近平当选中华人民共和国主席。同月，南苏丹总统基尔线上出席中国共产党与世界政党高层对话会。4月，南苏丹苏丹人民解放运动总书记拉姆率干部考察团访华。
南苏丹独立建国后，两国经贸关系发展顺利。2011年11月，双方签订两国贸易、经济和技术协定，并成立双边经贸联委会。2011年8月，中石油在南苏丹设立项目公司。2012年1月，南苏丹政府与包括中石油在内的合作伙伴签署石油合作《过渡协议》。目前中石油在南苏丹作业油田正常开展生产。
中国政府积极参与南苏丹经济社会建设，援建了医院、学校、打井、提供医疗设备、抗疟药品和紧急人道主义物资、人力资源培训等项目，得到当地民众好评。
在南苏丹独立前，中方已开始向苏丹南方提供文化援助和杂技培训。南苏丹独立后，中南在文化领域的交流与合作稳步发展。2012年6月，南苏丹文化、青年和体育部长奥夫豪来华出席首届中非文化部长论坛。2013年6月，南苏丹文化、青年和体育部长马杜塔来华出席中非文化产业论坛。
援苏丹南方医疗队始派于1971年，是当时中方向苏派遣医疗队的分队，曾在朱巴、瓦乌、马拉卡勒三地工作。2012年1月，中南两国签署中方向南苏丹派遣医疗队的谅解备忘录。12月，中方派出首批援南苏丹医疗队。目前在南苏丹工作的为第10批医疗队，共15名队员。
新冠疫情暴发后，中国政府、地方省市、民间机构及有关企业积极向南苏丹捐赠检测试剂、医用N95口罩、医用防护服、呼吸机等抗疫物资。中南卫生专家多次举行视频会议，分享抗疫经验。2020年8月，中国政府向南苏丹派遣抗疫医疗专家组，协助南方抗击疫情。南苏丹独立后，中方每年向南苏丹提供若干政府奖学金名额和培训名额，迄今已为南苏丹培训各领域人才近四千名。
