Основними напрямками зовнішньоекономічної діяльності Компанії є: прикордонне, диспетчерське, операторське та науково-технічне співробітництво з провідними зарубіжними нафтогазовими компаніями; експорт послуг для газових компаній країн СНД та Європи; імпорт обладнання, сервісних, ремонтних та діагностичних робіт та послуг для об’єктів газотранспортної системи України; співробітництво в рамках робочих груп та комітетів галузевих міжнародних організацій; залучення іноземних інвестицій для проектів з реконструкції та модернізації об’єктів газотранспортної системи. Основними партнерами Компанії є ВАТ «Газпром» (Росія), E.ON Ruhrgas AG (ФРН), Verbundnetzgas AG (ФРН), Gaz de France (Франція), PGNiG (Польща), OGP Gas - System Sp. z o.o. (Польща), SPP (Словаччина), MOL (Угорщина), «Transgaz» SA Medias (Румунія), АТ «Молдовагаз» (Молдова), ВАТ«Бєлтрансгаз» (Білорусь), OMV (Австрія), SNAM (Італія), країни балканського регіону, BOTAS (Туреччина) та ряд інших. ДК «Укртрансгаз» співпрацює з такими міжнародними організаціями як Міжнародний Газовий Союз (МГС), Газовий Центр ЄЕК ООН, Міжурядова Рада СНД з нафти і газу, ЄБРР, ЄІБ. Протягом 2003-2006 рр. в робочих комітетах Міжнародного Газового Союзу проводилась підготовча робота до 23-го Світового Газового Конгресу. На 23-му Світовому Газовому Конгресі, що проходив у м. Амстердам (Нідерланди), від ДК «Укртрансгаз» були представлені 3 стендові доповіді: Оцінка залишкового ресурсу газопроводу за даними внутрішньотрубної діагностики – автор М.В. Беккер; Газотранспортна система України, сьогодення та пріоритети сталого розвитку – автор О.А. Семенов, С.Н. Михайлов; Використання стисненого природного газу (СПГ) в якості моторного палива в Україні, перспективи та проблеми – автори І.О. Орлов, В.Р.Козак. В рамках співробітництва з Газовим Центром ЄЕК ООН представники Компанії щорічно беруть участь в роботі наступних заходів: засідання Виконавчої Ради Газового Центру; сесії Робочої групи по газу, в яких щорічно беруть участь близько 90 представників компаній з близько 30 країн Європи, Африки, Азії та Америки; сесії Спеціальної Робочої групи експертів по поставках та використанню газу; засідання Робочої групи по впровадженню Газової Директиви ЄС; засідання Технічного комітету з питань бази даних Газового Центру; засідання Робочої групи з питань транспортування та тарифів “GATE-2010”; конференції керівників компаній-учасниць Газового Центру. В рамках проекту ТАCIS «Реформування експлуатаційної системи транзитної газотранспортної мережі України», що фінансується Єврокомісією, експерти Консорціуму компаній SWECO PIC Oy (Фінляндія), Fichtner GmbH (ФРН), Gaffney, Cline & Associates (Великобританія) та ВАТ «Укргазпроект» (Україна) відповідно до Технічного завдання, підписаного Єврокомісією і НАК «Нафтогаз України», проводять незалежну технічну, фінансову та юридичну експертизу можливих варіантів реформування. Фахівці Компанії беруть участь в цьому проекті за дорученням НАК «Нафтогаз України». В рамках Міжурядової Ради СНД з нафти і газу представники Компанії беруть участь в засіданнях Секції з використаня природного газу на автотранспорті по реалізації Міждержавної програми використання природного газу в якості моторного палива на автотранспорті.