Redan innan självständigheten sommaren 1991 hade man ett etablerat samarbete med de tre baltiska länderna. Fem parlamentariker från Nordiska rådet reste till såväl de baltiska huvudstäderna som Moskva i oktober 1990. Nordiska rådet inbjöd baltiska politiker till sessionen i början av 1991. Nordiska rådet deltog i Baltiska församlingens första möte i Tallinn. År 1992 antog man ett formellt samarbetsavtal, som sedan har uppdaterats ett antal gånger. Samarbetet har gått in i en ny fas efter de tre ländernas EU-medlemskap från och med maj 2004, men kontakterna är fortfarande täta mellan Nordiska rådet och Baltiska församlingen. Kontakterna sker mellan både presidierna och utskotten.

Viktiga teman är integrationen i Östersjöregionen, att bidra till att bygga broar till EU:s östliga grannar och överlag att samarbeta när det gäller utmaningarna i det nordliga Europa. Det har bedrivits samarbete om kultur, forskning och utbildning, miljö – inte minst övergödningen av Östersjön – infrastruktur, arbetsmarknadsfrågor och människohandel, bland annat till prostitution.

Sedan 2006 har man hållit ett årligt toppmöte mellan presidierna i de två organisationerna för att utvärdera resultaten av de gemensamma aktiviteterna. Det senaste toppmötet hölls i december 2011 i Reykjavik. Ytterligare arrangeras temakonferenser och seminarier i synnerhet för de olika utskotten.