Danmark är en grundande medlem av Nato. De danska villkoren för medlemskapet blev i stort sett desamma som de norska. År 2023 undertecknade Danmark ett tioårigt försvarsavtal med USA, vilket möjliggör etablering av permanenta baser för trupper och militär utrustning. I praktiken gäller det främst Grönland. Danmark godkänner inte permanenta Nato-baser eller kärnvapen på sitt territorium. Begränsningarna har även reglerat Natos övriga verksamhet i Danmark, med undantag för de övningar som Danmark leder. Det dansk-amerikanska DCA-avtalet anger att inget i avtalet förändrar Danmarks politik gällande lagring eller utplacering av kärnvapen på danskt territorium. Det har funnits en ”dubbelmoral” i Danmarks kärnvapenpolitik: trots fredstida förbud mot kärnvapen tilläts USA att placera och transportera kärnvapen i Grönland på 1950- och 1960-talen (vid dåvarande Thule Air Base, nu Pituffik Space Base).
Danmarks konkreta militära koppling till Nato är baserad på Natos år 1999 grundade Nordöstra multinationella armékårens (MNCNE) ledningsstab i Szczecin, Polen. Ledningsstaben för Nordöstra kåren är underställt två multinationella divisionskommandon, North-Eastern Division (MND-NE), som inrättades 2017, och Northern Division (MND-N), som inrättades 2019. Av dessa är MND-N danskledd och tillkännagavs som operativt under 2023. Förutom Danmark består divisionen av Lettland, där även divisionens ledningsstab är beläget.
Danmark deltar i Natos framskjutna FLF-trupper i Estland och Lettland enligt ett roterande schema. Dessutom har Danmark vid flera tillfällen deltagit i Natos luftpolisuppdrag (Air Policing Missions) i Baltikum och på Island.
Det danska försvarsbeslutet 2024–2033 blev en vändpunkt i dansk försvarspolitik. Efter det kalla krigets slut koncentrerade sig Danmark främst på internationella krishanteringsoperationer och bekämpning av kriser långt hemifrån. Efter Rysslands invasion av Ukraina beslutade Danmark också att öka och allokera resurser till utvecklingen av försvaret av Danmark, Grönland och Färöarna.
