À l'échelle internationale, la lutte contre le terrorisme s’organise d’abord dans un cadre de conventions signées entre États. Ainsi, les États ont adopté près d’une dizaine de conventions internationales à l’échelle universelle concernant des actes spécifiques de terrorisme. On peut citer les conventions adoptées par l'Assemblée générale des Nations Unies en 1999 pour la répression des attentats terroristes à l'explosif et pour la répression du financement du terrorisme ou celle adoptée en 2005 contre les actes de terrorisme nucléaire. De nombreuses autres conventions ont été adoptées au niveau régional ou interétatique, comme par exemple la Convention du Conseil de l'Europe pour la prévention du terrorisme (2005). 

De nombreuses résolutions ont été adoptées par le Conseil de sécurité des Nations Unies pour renforcer la lutte contre le terrorisme. En 2006, Une Stratégie antiterroriste mondiale a été mise en place par les Nations Unies. Il s'agit d'un instrument global visant à soutenir l’action de lutte contre le terrorisme sur les plans nationaux, régionaux et internationaux. 

Enfin, la lutte contre le terrorisme peut avoir une dimension plus globale à travers l’aide au développement, l’éducation, la protection des droits de l’homme, la lutte contre la radicalisation...

Au-delà des textes adoptés à une échelle internationale, les États sont encouragés par le Conseil de sécurité des Nations Unies à renforcer leurs dispositifs législatifs, judiciaires, policiers et militaires nationaux pour prévenir et réprimer les actes liés au terrorisme : 

• en prévenant et en réprimant le recrutement et l'organisation des groupes terroristes ; 
• en luttant contre le blanchiment de capitaux et le financement du terrorisme (LBC-FT) ; 
• en empêchant le départ des ressortissants vers les zones de conflits, dans l'objectif d'y commettre des actes terroristes ; 
• en condamnant pénalement les actes de terrorisme. 

Pour davantage d'efficacité dans la lutte contre le terrorisme, la coopération interétatique est indispensable. Ce type de criminalité a en effet un caractère transnational qui implique une coordination des services nationaux. La coopération en matière de renseignement est essentielle, même si elle demeure parfois difficile en raison des enjeux en termes d’intérêt national. Elle se fait au niveau de l'Union européenne (UE), à travers Europol (en matière policière) et Eurojust (en matière judiciaire), ainsi qu'au niveau international, à travers Interpol. 

La lutte contre le terrorisme passe également par le déploiement d'opérations militaires sur le terrain. Celles-ci peuvent être entreprises et menées par un État ou un groupement d’États. Elles peuvent se dérouler dans le cadre de l'UE, de l'ONU, ou de forces multinationales. 

La France a participé à plusieurs opérations militaires extérieures (OPEX) pour lutter contre le terrorisme. On peut citer : 

• les opérations Serval (2013-2014) et Barkhane (2014-2022), menées dans la bande sahélo-saharienne à la demande des autorités maliennes. Leur objectif était de stopper l'offensive des groupes armés terroristes, liés à l’État islamique et Al Qaïda, vers la capitale. Ces opérations étaient menées en partenariat avec le G5 Sahel (Burkina Faso, Mali, Mauritanie, Niger et Tchad). La fin de l'opération Barkhane a été annoncée début 2022, et les derniers militaires français ont quitté le Mali au mois d'août de la même année ; 
• l'opération Chammal, menée depuis 2014, dans le cadre de l'opération internationale Inherent Resolve. Par cette opération, la France apporte un soutien militaire aux forces irakiennes dans la lutte contre Daech.