Ο Δήμος Αγίας Βαρβάρας συμμετέχει σε πολλά εθνικά, ευρωπαϊκά και διεθνή δίκτυα, ενώσεις και επιχειρήσεις:

• Κεντρική Ένωση Δήμων Ελλάδας (ΚΕΔΕ)
• Περιφερειακή Ένωση Δήμων Αττικής (ΠΕΔΑ)
• Ενιαίος Σύνδεσμος Δήμων και Κοινοτήτων Αττικής (ΕΣΔΚΝΑ)
• Αναπτυξιακός Σύνδεσμός Δυτικής Αττικής (ΑΣΔΑ)
• Περιβαλλοντικός Σύνδεσμος Δήμων Αθήνας -Πειραιά (ΠΕΣΥΔΑΠ)
• Διαδημοτικό Κέντρο Περίθαλψης Αδέσποτων Ζώων (ΔΙΚΕΠΑΖ)
• Ελληνικό Διαδημοτικό Δίκτυο Υγειών Πόλεων (ΕΔΔΥΠΠΥ)
• Ευρωπαικός Όμιλος Εδαφικής Συνεργασίας- Δίκτυο Αδελφοποιημένων Πόλεων και Περιοχών της Μεσογείου (ΕΟΕΣ ΑΜΦΙΚΤΥΟΝΙΑ)
• Δίκτυο Βιβλιοθηκών Ελλάδος  (ΔΒΕ)
• Διεθνής Ένωση Εκπαιδευτικών Πόλεων (IAEC) International Association of Education Cities
• Ευρωπαϊκό Δίκτυο για την Κοινωνική Ένταξη και την Τοπική Δράση (E.L.I.S.A.N.)
• Πανελλαδικό Διαδημοτικό Δίκτυο για την Υποστήριξη των Ελλήνων Τσιγγάων – ΔΙΚΤΥΟ ΡΟΜ
• Διαδημοτικό Κέντρο Πρόληψης των Εξαρτήσεων και Προαγωγής της Ψυχοκοινωνικής Υγείας  (ΑΡΗΞΙΣ)
• Το Σύμφωνο των Δημάρχων για το Κλίμα και την Ενέργεια
• Δίκτυο Πόλεων για τη Βιώσιμη Κινητικότητα και το Ποδήλατο
• Δίκτυο επαγγελματιών για την ολοκληρωμένη προσέγγιση της κακοποίησης-παραμέλησης των παιδιών, Ινστιτούτο Υγείας του Παιδιού
• Επιχειρησιακό συντονιστικό κέντρο για την παιδική προστασία του Εθνικού Κέντρου Κοινωνικής Αλληλεγγύης (ΕΚΚΑ)
• Ευρωπαϊκό Δίκτυο για την ασφάλεια των πόλεων
• Ελληνικό δίκτυο πόλεων φιλικό προς τα παιδιά
• Δίκτυο Υπηρεσιών Πληροφόρησης και συμβουλευτικής εργαζομένων, ΙΝΕ-ΓΣΕΕ

Αδελφοποιημένες Πόλεις

• VΕLENCE (ΟΥΓΓΑΡΙΑ)  (2002)
• ΛΙΒΑΔΙΑ (ΑΛΒΑΝΙΑ)  (2011)