Eesti ja Prantsusmaa vaheline kaitsekoostöö on väga tihe. Lisaks üldistele raamlepingutele ja koostööle NATO-s ja Euroopa Liidu julgeoleku ja kaitsepoliitika vallas on Eesti ja Prantsusmaa 2011. aastal sõlminud valitsustevahelise kaitsealase koostöölepingu.
Viimastel aastatel on Eesti ja Prantsusmaa kaitse- ja julgeolekuolekualane koostöö ning samuti küberkoostöö märkimisväärselt intensiivistunud. Eesti peab Prantsusmaaga regulaarselt julgeolekupoliitilisi konsultatsioone.
Eesti ja Prantsusmaa on teinud ja teevad ka täna tihedat koostööd sõjaliste missioonide ja operatsioonide raames:
Tänane operatsioonide alane koostöö leiab aset peamiselt Malis, kus 2018. aasta augustis liitus Eesti esimese riigina Prantsusmaa poolt juhitud operatsiooniga Barkhane. Eesti 49-meheline kontingent täidab operatsiooni Barkhane raames peamiselt väekaitse ülesandeid. Alates 2020. aasta suvest alustas Eesti kaitseväe erioperatsioonide üksus panustamist terrorismivastasele operatsioonile Barkhane alluvas erioperatsioonide sihtüksuses Task Force Takuba. Lisaks osalevad Prantsusmaa ja Eesti Malis nii ÜRO rahutagamismissioonil MINUSMA kui ka EL väljaõppemissioonil (EUTM).
Headest kahepoolsetest suhetest räägib ka asjaolu, et Eesti kutsuti 2018. aastal ainsa Kesk- ja Ida-Euroopa riigina liituma Euroopa valmidusalgatusega (European Intervention Initiative, EI2). EI2 raames toimuvad regulaarsed poliitilised ja sõjalised konsultatsioonid ning osaletakse koos mitmes töögrupis.
Tihe koostöö käib ka küberkaitse valdkonnas. Seda ilmestab kõige paremini 2016. a sõlmitud küberkaitsealase tehnilise koostöö lepe, mille alusel suurendatakse infovahetust küberkaitse teemadel. Sarnase leppe on Prantsusmaa sõlminud lisaks Eestile vaid USA ja Suurbritanniaga.
Teadusasutuste ja väikeettevõtete vahelise koostöö suurendamiseks sõlmiti 2018. a vastastikuse koostöö raamleping Eesti Kaitsetööstuse Liidu ja Prantsuse Bretagne’i piirkonnas asuva Pôle d’Excellence Cyber vahel.