欧盟和中国自2005年起便寻求在气候变化政策领域开展对话与合作。2005年在中欧峰会上达成欧盟-中国气候变化伙伴关系是双方对话合作的主要框架。在这一框架之内，双方不仅建立了制度化的对话机制，更在具体领域开展合作。表面看来，中欧合作成果显著。
双方高层官员每年都会举行会晤，2010年更是建立了欧盟气候行动专员康妮•海德加与中国发改委副主任、气候谈判首席代表解振华之间的部长级政策对话机制。双方在环境政策、森林、能源、交通以及可持续城市化等领域也发起了制度性对话。除上述政策对话机制之外，欧盟与中国还在与气候变化有关的一系列领域中开展项目合作，包括专注于碳捕获与封存的“近零排放煤气化燃烧”项目以及位于北京的“中欧清洁能源中心”。其他合作领域包括清洁发展机制，政策制定能力建设，以及新近出现的中国碳排放贸易。
从欧洲的角度来说，与中国开展合作是为了帮助和支持中国制定应对气候变化的国内政策，并说服中国政府在2012年《京都议定书》首个承诺期期满之后参与新的全球气候变化协议，接受减排目标。从应对气候变化的策略上讲，欧盟希望与美国、中国、印度、巴西、南非等关键国家展开接触，广泛建立双边联系。
不过，这样的策略并未增强欧盟按照自己的意愿塑造国际气候谈判的能力。这一点在2009年12月的哥本哈根气候会议上体现得尤其明显。欧洲的发展部署显然与其它主要成员国不一样，各国间没有很好的理解和尊重这些差异是欧盟在峰会上被边缘化的原因之一。尽管欧盟在其后的坎昆和德班气候变化会议中发挥了更大的作用，但哥本哈根会议给欧盟其后外交留下的阴影仍然挥之不去。
毫无疑问，欧盟“气候外交”影响力受限在一定程度上是因为欧盟在世界舞台上的政治影响力江河日下，自2008年以来的全球金融危机更是加剧了欧洲的衰落。当然，欧洲各国在国际事务上缺乏“共同的声音”也是影响欧盟影响力的一个因素。不过，虽然上述说法都有一定的道理，但它们都忽略了欧盟参与国际气候政治时一个最重要的弱点；欧盟要想在“气候外交”上真正有所建树，则必须对其他大国的立场和国内政治给予深层次的关注。简言之，人们一味地关注欧盟各国是否在应对国际事务时做到了“异口同声”，却忽略了欧盟能否、在多大程度上以及如何“认真聆听”其他国家的利益和意愿。这一点在欧盟气候外交方面尤为突出。