Після розпаду Радянського Союзу побратимські зв’язки між містами України і Туркменістану почали встановлюватися лише в перші роки нинішнього століття. Зокрема у 2001 році підписана угода про співробітництво між столицею України містом Київ та столицею Туркменістану – Ашгабатом.
Такі міста, як чорноморський Іллічівськ і каспійський Туркменбаші підписали угоду про торговельно-економічне, науково-технічне та гуманітарне співробітництво.
Також існують двосторонні домовленості про співробітництво в торговельно-економічній, науково-технічній та гуманітарній галузях між Одеською обласною державною адміністрацією та Хякімліком Ахалського велаяту.
З 2005 року діє Угода між Донецькою державною обласною адміністрацією України і Хякімліком Балканського велаяту про торговельно-економічне, науково-технічне і гуманітарне співробітництво.
З метою всебічної активізації міжрегіонального українсько-туркменського співробітництва протягом останніх років було здійснено низку заходів, зокрема організовано ознайомчі поїздки хякімів (керівників областей) усіх п’яти велаятів (областей) Туркменістану та м. Ашгабат в регіони України. Виходячи зі специфіки економічного потенціалу областей, а також наявного досвіду співробітництва з українськими компаніями, було організовано відвідання хякімами низки областей:
- Донецької – хякімами Лебапського та Дашогузького велаятів;
- Харківської – хякімом Марийського велаяту;
- Одеської – хякімом Балканського велаяту;
- м. Києва та Київської області – хякімами м.Ашгабат і Ахалського велаяту.
В кожному із згаданих регіонів України відбулися зустрічі з керівництвом областей, відвідання українських виробничих об’єднань та компаній, які діють на туркменському ринку чи мають пропозиції щодо налагодження українсько-туркменського співробітництва в різних галузях, та зустрічі з їхніми представниками.
Підсумком візитів хякімів до міст Донецьк та Харків стало підписання Угод між Донецькою обласною державною адміністрацією України і Хякімліком Лебапського велаяту Туркменістану та Харківською обласною державною адміністрацією України і Хякімліком Марийського велаяту Туркменістану про торговельно-економічне, науково-технічне і культурне співробітництво.
Також в рамках Державного візиту до Туркменістану Президента України (12-14 лютого 2013 р.) були підписані Угоди між Київською обласною державною адміністрацією України і Хякімликом Ахалського велаяту Туркменістану та Одеською обласною державною адміністрацією України і Хякімликом Балканського велаяту Туркменістану про торговельно-економічне, науково-технічне і культурне співробітництво.
Двостороння співпраця на регіональному рівні здійснюється переважно в сфері агропромислового комплексу та легкої промисловості. Водночас, останніми роками активізується співробітництво в культурно-гуманітарній сфері, зокрема, в освітній галузі.