Канада является одной из стран-учредителей Организации Североатлантического договора (НАТО) и активным членом этого альянса. Еще в период создания НАТО канадские дипломаты играли важную роль в разработке Вашингтонского договора. США страстно желали видеть своего северного соседа в этом Союзе, тем более что он обладал даже более серьезными ресурсами, чем сама Америка. Помимо этого участие Канады в альянсе делал этот Союз поистине «атлантическим». Оттава (несмотря на некоторые разногласия с Вашингтоном по поводу содержания некоторых статей будущего Договора) также была заинтересована в этом альянсе. В частности, Канада считала, что НАТО мог бы стать противовесом США и обеспечить Оттаве некоторую свободу действий в отношениях со своим мощным южным соседом.
Несмотря на тесное переплетение отношений с США в военной, политической и экономических областях, Канада всегда стремилась проводить самостоятельную политику внутри НАТО. Так, несмотря на блокаду Кубы в 60-х годах, Оттава продолжала поддерживать экономические и дипломатические отношения с этой страной. Во время войны на Балканах, Канада упорно сопротивлялась нанесению бомбовых ударов по сербам. Она также осудила Вашингтон за несанкционированную Организацией Объединенных Наций военную операцию против режима Садама Хусейна. Тем не менее канадское руководство полностью поддерживает все программы НАТО, направленные на наращивание мощи объединенных вооруженных сил блока.
Строительство, оснащение и подготовка канадских вооруженных сил, которые, кстати, являются безъядерными, ориентированы на использование их в составе объединенных вооруженных сил блока, главным образом в Европе. Канада постоянно участвует в заседаниях группы ядерного планирования НАТО, в качестве наблюдателя, и в финансировании развития инфраструктуры блока. Следует отметить, что с 1949 года Канада входит в «шестерку» стран-доноров военного и гражданского бюджета альянса. До настоящего момента Оттава была третьим крупным спонсором программы воздушной безопасности и военного шпионажа «АВАКС», однако в ближайшее время Канада намерена выйти из этой программы в рамках правительственного комплекса мер по снижению военных затрат. В последнее время система «АВАКС» широко использовалась в Афганистане и Ливии для контроля воздушного пространства и наведения на цели истребителей.
Канада всегда охотно предоставляет свои большие территории и воздушное пространство для учений стран НАТО и разнообразных тренировочных полетов. Особое внимание обращают на себя ежегодные учения «по защите суверенитета» в Арктике, под кодовым названием «Нанук», которые проводятся с 2007 года. Эти учения, в которых принимают участие до 1000 канадских военнослужащих, в 2011 году, впервые, были проведены в ответ на претензии России в отношении Арктики, в частности в вопросах принадлежности хребтов Ломоносова и Менделеева.
В настоящее время канадское министерство обороны ведет переговоры об установлении своего военного присутствия в разных странах мира, в частности в Сенегале, Южной Корее, Кении, Сингапуре и Кувейте. Это делается для повышения возможностей Канады по участию в международных миссиях, в том числе и натовских. По словам канадских военных, создание баз (пусть и небольших) в вышеуказанных странах позволит им быть более доступными в тех частях мира, где их помощь может предсказуемо понадобиться.
С 1989 года Канада приняла участие во многих миротворческих операциях, проводимых, в том числе под эгидой НАТО. Самой крупной из них стала миссия в Афганистане, в которой Канада участвовала с 2001 по 2011 год. Помимо этого канадские военнослужащие были задействованы в натовской операции на Балканах в составе сил KFOR и SFOR. Так, за период с 1992 по 2004 год сорок тысяч канадских военнослужащих «прошли» через Боснию. Оттава также выделила значительные финансовые средства в фонд миссии НАТО по подготовке сил безопасности Ирака. Семь истребителей, а также четыре вспомогательных самолетов ВВС Канады приняли участие в воздушной операции НАТО против ливийского режима.
Сентябрьские террористические акты 2001 года в Нью-Йорке в значительной степени повлияли на современную военную доктрину Канады. Редкая программная речь канадских лидеров в НАТО обходится без упоминания мирового терроризма как главной угрозы безопасности Канады. В настоящее время Канада активно наращивает свой военный потенциал, в частности, флот и силы быстрого реагирования. Роль Канады в НАТО сейчас достаточно велика и со временем, по всей видимости, будет только увеличиваться. Некоторые аналитики связывают это и с тем, что Канада постепенно превратится в форпост Североатлантического союза в борьбе за богатства недр Арктики. В то же время, очевиден и растущий интерес Канады в участии во всех операциях НАТО, что, несомненно, прибавляет этой стране вес в современной международной политике.