В 1996 году в ходе визита в Каракас российского министра иностранных дел Евгения Примакова был заключен договор о дружбе и сотрудничестве между Российской Федерацией и Республикой Венесуэла. Двусторонние отношения заметно активизировались после прихода к власти правительства Уго Чавеса, который с 2001 года многократно посещал Россию.

В ноябре 2008 года президент России Дмитрий Медведев впервые посетил Венесуэлу с официальным визитом.

Военно-техническое сотрудничество России и Венесуэлы развивается на основе межправительственного соглашения, подписанного в мае 2001 года в ходе визита в Москву президента Венесуэлы Уго Чавеса. Также с декабря 2001 года действует Межправительственная Российско-Венесуэльская комиссия, в состав которой входит в том числе Подкомиссия по военно-техническому сотрудничеству.

В сентябре 2009 года между странами было подписано соглашение о взаимной охране интеллектуальной собственности в рамках военно-технического сотрудничества..

В Венесуэле работает представительство Государственной корпорации Ростех, обеспечивая интересы Рособоронэкспорта.