Samstarfið við Eystrasaltsríkin þrjú var þegar hafið, áður en þau fengu sjálfstæði sumarið 1991. Fimm þingmenn Norðurlandaráðs heimsóttu höfuðborgir Eystrasaltsríkjanna og Moskvu í október 1990. Norðurlandaráð bauð stjórnmálamönnum frá Eystrasaltsríkjunum til Norðurlandaráðsþings í upphafi árs 1991. Norðurlandaráð tók þátt í þingi Eystrasaltsráðsins þegar það var haldið í fyrsta sinn í Tallin. Árið 1992 var gerður formlegur samstarfssamningur, sem hefur verið endurnýjaður nokkrum sinnum síðan. Samstarfið tók á sig nýja mynd eftir að Eystrasaltsríkin fengu inngöngu í ESB árið 2004, en náin tengsl eru áfram milli Norðurlandaráðs og Eystrasaltsráðsins. Samstarfið á sér stað bæði milli forsætisnefnda og fagnefnda.

Mikilvæg málefni eru til að mynda samþættingin á Eystrasaltssvæðinu; að stuðla að auknum tengslum við granníki ESB í austri og almennt samstarf um verkefni og áskoranir í Norður-Evrópu. Þegar á sér stað samstarf um menningarmál, rannsóknir, menntun og umhverfismál, ekki síst hvernig koma megi í veg fyrir ofauðgun Eystrasaltsins, innviði, vinnumarkaðsmál og mansal, þar með taliðl vændi.

Frá árinu 2006 hafa verið haldnir árlegir leiðtogafundir þar sem árangur af sameiginlegum verkefnum er metinn. Seinasti leiðtogafundru var haldinn í desember 2011 í Reykjavík. Auk þess eru haldnar þemaráðstefnur og námstefnur sérstaklega ætlaðar nefndum.