După 11 septembrie 2001, România a acordat un sprijin semnificativ coaliţiei internaţionale conduse de SUA împotriva terorismului, concretizat în susţinerea operaţiunilor din Afganistan şi Irak, precum şi în intensificarea colaborării bilaterale în acţiuni specifice de combatere a terorismului.
Semnarea Acordului privind activităţile forţelor Statelor Unite staţionate pe teritoriul României („Acordul de acces”) la 6 decembrie 2005 (intrat în vigoare la 21 iulie 2006), a reprezentat un alt moment important în evoluţia relaţiei bilaterale româno-americane. Negocierile privind cadrul juridic care reglementează amplasarea pe teritoriul României a unor componente ale sistemului american de apărare antirachetă în Europa au demarat la 17 iunie 2010. Textul Acordului a fost finalizat, la nivelul delegaţiilor de negociatori şi experţi, cu prilejul celei de-a şaptea runde de negocieri, din 4 mai 2011, parafarea sa având loc la 6 iunie 2011. Acordul între România şi Statele Unite ale Americii privind amplasarea sistemului de apărare împotriva rachetelor balistice al Statelor Unite în România a fost semnat de către miniștrii de externe ai celor două țări, în contextul vizitei preşedintelui României, Traian Băsescu, la Washington, la data de 13 septembrie 2011 și a intrat în vigoare la 23 decembrie 2011.
Tot la 13 septembrie 2011, la Washington, a fost adoptată Declaraţia Comună privind Parteneriatul Strategic pentru Secolul XXI între România şi Statele Unite ale Americii. Declaraţia confirmă Parteneriatul excelent, pe termen lung şi în continuă dezvoltare, dintre cele două state, şi stabileşte, de asemenea, pilonii relaţiei România – SUA: dialog politic, securitate, economie, contacte interumane, ştiinţă şi tehnologie, cercetare, educaţie, cultură.
Ca urmare a ridicării relației bilaterale la nivel de Parteneriat strategic, în 2012 a fost instituit dialogul strategic bilateral, care are loc în următoarele formate:
- Reuniune de dialog strategic la nivel politic (ultima a avut loc la București la 19 iunie 2018);
- Reuniune intermediară de dialog strategic la nivel tehnic (ultima a avut loc la București la 16 iulie 2019);
- În contextul adoptării Declaraţiei Comune privind Parteneriatul Strategic pentru Secolul XXI, s-a decis constituirea unui Grup de lucru (Task Force)[1] pentru implementarea principiilor convenite în cadrul acestui document. De asemenea, s-a convenit formarea unor Grupuri de lucru sectoriale pentru: probleme politice și militare; securitate cibernetică și afaceri digitale; probleme economice şi comerciale; securitate energetică; educaţie, ştiinţă, inovare, cooperare tehnologică şi cultură; afaceri interne și consulare (inclusiv problematica vizelor).
Cea de-a șasea ediție anuală a Dialogului de Parteneriat Strategic dintre Guvernul României și Guvernul Statelor Unite ale Americii s-a desfășurat la 19 iunie 2018. Delegațiile au fost conduse de Viceprim-ministrul pentru implementarea parteneriatelor strategice ale României, și Asistentul pentru Afaceri Europene și Eurasiatice al Secretarului de Stat al SUA.
La finalul reuniunii, cele doua părţi au adoptat o Declarație comună cu privire la implementarea Parteneriatului Strategic pentru Secolul XXI între România şi Statele Unite ale Americii.
Anii 2017, respectiv 2019 au marcat o consolidare a relațiilor bilaterale, prin dialogul la nivel înalt dintre Președintele României şi Preşedintele SUA, cu ocazia vizitelor la Washington a şefului statului, în perioada 5-9 iunie 2017, respectiv 19-20 august 2019. În urma vizitei, din august 2019, a fost stabilit parcursul de dezvoltare pe termen mediu a relației, prin Declarația Comună adoptată de către cei doi șefi de stat https://www.presidency.ro/ro/media/comunicate-de-presa/declaratia-comuna-a-presedintelui-romaniei-domnul-klaus-iohannis-si-a-presedintelui-statelor-unite-ale-americii-domnul-donald-j-trump. Declarația acoperă toate domeniile principale ale Parteneriatului Strategic (apărare, securitate energetică, comerț și investiții, buna guvernare și lupta împotriva corupției) și introduce două domenii noi de cooperare, securitatea rețelelor 5G și sectorul nuclear civil. Formalizarea cooperării bilaterale în aceste domenii a continuat prin Memorandum-urile de Înțelegere încheiate de România și SUA în august, respectiv septembrie 2019.
Anul 2020 a marcat, în contextul combaterii pandemiei de COVID-19, noi modalități de consolidare a PS, prin ajutorul reciproc pe care cele două state și l-au acordat, inclusiv facilitarea transportului aerian de materiale medicale în România, repatrieri de cetățeni, schimb de experiență și sprijin prin dislocarea unei echipe medicale a Ministerului Apărării Naționale în statul Alabama, potrivit Ministerului Afacerilor Externe.