Bologna è gemellata con 12 città del mondo:

• Coventry, Gran Bretagna, dal 21 aprile 1984
• Kharkov, Ucraina, dal 5 agosto 1966
• La Plata, Argentina, dal 23 novembre 1988
• Lipsia, Germania, da 2 maggio 1962
• Saint-Louis, Stati Uniti, dal 30 luglio 1987
• Salonicco, Grecia, dal 29 ottobre 1981
• San Carlos, Nicaragua, dal 21 maggio 1988
• Saint-Louis, Senegal, dal 9 dicembre 1991
• Tolosa, Francia, dal 23 novembre 1981
• Tuzla, Bosnia ed Erzegovina, dal 21 luglio 1994
• Valencia, Spagna, dal 27 marzo 1976
• Zagabria, Croazia, dal 5 maggio 1963

Inoltre sono stati sottoscritti vari protocolli di cooperazione con le città di:

• Firenze
• Belo Horizonte (Brasile)
• Chongquing (Cina)
• Craiova (Romania)
• Hitabashi (Tokyo, Giappone)
• Nizhny Novgorod (Russia)
• Portland (Oregon, Stati Uniti),