Verkostoitumalla ja toimijoiden välisellä yhteistyöllä vaikutetaan paikallisesti ja kansallisesti ilmastomyönteiseen työhön, sekä jaetaan ja hyödynnetään hyviä kokemuksia ja toimintamalleja.

Joensuun kaupunki kuuluu useampaan ilmasto- ja ympäristötyön verkostoon, joiden työhön kaupungin on tarkoitus osallistua aktiivisesti myös jatkossa. Verkostojen kautta kaupunki vaikuttaa ilmastotyöhön kansallisesti ja kansainvälisesti. Verkostojen kautta kaupunki myös jakaa omia kokemuksiaan muille ja saa tietoa muualla hyväksi havaituista toimintamalleista ja tietoa ilmastotyön tueksi.

Vuonna 2015 kaupunki liittyi Euroopan kaupunginjohtajien yleiskokouksen (Covenant of Mayors) sitoumukseen, jossa tähdätään vähintään 40 % päästövähennyksiin vuoteen 2030 mennessä. Sitoumukseen kuuluu myös Kestävän ilmasto- ja energian toimenpideohjelman (Sustainable Energy and Climate Action Plan, SECAP) laatiminen, jossa kerrotaan keinot päästöjen vähentämiseksi nykytilan kartoituksen lisäksi. Kaupunki raportoi toimenpideohjelman toteutumisesta vähintään joka toinen vuosi Covenant of Mayors -verkostolle. Vuonna 2021, Joensuu uusi Covenant of Mayors -sitoumuksensa allekirjoittamalla uuden energia- ja ilmastosopimuksen, jonka visiona on oikeudenmukaisempi ja ilmastoneutraali Eurooppa.

Vuonna 2015 kaupunki lähti mukaan Hinku-kuntien verkostoon. Hinku-kunnat ovat sitoutuneet tavoittelemaan 80 % päästövähennystä vuoteen 2030 mennessä vuoden 2007 tasosta.

Vuonna 2017 Joensuun kaupunki liittyi FISU-verkostoon (Finnish Sustainable Communities -verkosto), jossa päämääränä on hiilineutraalius, jätteettömyys ja globaalisti kestävä kulutus vuoteen 2050 mennessä.  

Viimeisimmäksi Joensuu liittyi vuonna 2018 mukaan Euroopan komission Green Leaf -verkostoon, jonka toimintaan kuuluu keskeisesti verkoston jäsenien välinen yhteistyö ja vuorovaikutus ympäristön tilan kehittämiseksi.