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作了题为“凝聚共识、齐心协力，加强保护自然行动”的发言。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。
