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年中华人民共和国在该组织恢复合法席位，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。2018年，教科文组织总干事阿祖莱访华，受到习近平主席接见。2023年9月，教科文组织总干事阿祖莱访华，受到习近平主席接见。
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。2022年10月11日，教科文组织2022年女童和妇女教育奖颁奖仪式在法国巴黎举行。中国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教授向颁奖仪式致贺词。2023年9月，彭丽媛教授与教科文组织总干事阿祖莱共同出席教科文组织女童和妇女教育奖颁奖仪式，并为巴基斯坦女童教育联盟“星星学校计划”和中国儿童少年基金会“春蕾计划”颁奖并致辞。此外，我国在教科文组织内设立“中非多边教育合作信托基金”，向包括非洲国家在内的发展中国家提供长城奖学金名额。
截至目前，我国拥有世界自然和文化遗产57项，非物质文化遗产43项，均居世界前列。2021年7月16日至31日，第44届世界遗产大会在中国福建省福州市召开。习近平主席向大会致贺信，孙春兰副总理出席大会开幕式宣读贺信并致辞。大会一致通过《福州宣言》，重申世界遗产保护和开展国际合作的重要意义，以及携手努力、共同行动应对气候变化的必要性。2022年11月29日，教科文组织保护非物质文化遗产政府间委员会第17届常会在摩洛哥拉巴特召开，我国申报的“中国传统制茶技艺及其相关习俗”通过评审，成功列入教科文组织人类非物质文化遗产代表作名录。2023年9月17日，在沙特阿拉伯利雅得召开的教科文组织第四十五届世界遗产大会通过决议，将中国“普洱景迈山古茶林文化景观”列入《世界遗产名录》，中国世界遗产数量增至57项。“普洱景迈山古茶林文化景观”申遗成功，成为全球首个茶主题世界文化遗产。2023年11月，教科文组织第42届大会以协商一致的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。这将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包容、公平、适切和优质的面向所有人的教育。
