Дипломатические отношения между Россией и Молдавией установлены 6 апреля 1992 года. Договорно-правовая база отношений к настоящему времени насчитывает свыше 180 документов.
19 ноября 2001 года в Москве был подписан и 13 мая 2002 года вступил в силу базовый Договор о дружбе и сотрудничестве между Российской Федерацией и Республикой Молдова. В преамбулу документа включены положения о стратегическом партнерстве между двумя странами и роли России как посредника и гаранта политического урегулирования приднестровской проблемы. В ноябре 2011 года действие документа было автоматически продлено на десять лет.
В 2009 году пришедший к власти праволиберальный Альянс "За европейскую интеграцию" провозгласил намерение развивать взаимодействие с Россией на основе стратегического партнерства.
9 октября 2009 года президент РФ Дмитрий Медведев принял участие в саммите СНГ в Кишиневе, 8 мая 2010 года врио президента Молдавии Михай Гимпу принял участие в неформальном саммите глав государств СНГ в Москве.
В 2009-2011 годах в рамках заседания Совета глав правительств СНГ состоялись четыре встречи председателя правительства РФ Владимира Путина с премьер-министром Молдавии Владимиром Филатом (20 ноября 2009 года, 21 мая и 19 ноября 2010 года, 18 октября 2011 года).
6-7 февраля 2011 года в Москве с рабочим визитом находился врио главы Молдавии, спикер парламента Михай Лупу. 15-17 мая 2011 года он принял участие в заседании Межпарламентской ассамблеи СНГ в Санкт-Петербурге.
15 мая 2012 года в работе неформального саммита СНГ в Москве принял участие президент Молдавии Николай Тимофти.
10-12 сентября 2012 года в ходе рабочего визита премьер-министр Молдавии Владимир Филат встретился с президентом России Владимиром Путиным в Сочи и провел переговоры с премьер-министром РФ Дмитрием Медведевым в Москве. Состоялась также его встреча с председателем Госдумы Сергеем Нарышкиным.
"На полях" прошедшего 28 сентября 2012 года в Ялте Совета глав правительств СНГ состоялась очередная встреча Дмитрия Медведева с Владимиром Филатом.
24 июля 2013 года с рабочим визитом Москву посетила заместитель премьер-министра, министр иностранных дел и европейской интеграции Наталья Герман.
В рамках рабочей встречи 20 ноября 2013 года в Санкт-Петербурге "на полях" заседания Совета глав правительств, а также в ходе встречи 7 февраля 2014 года в Сочи председатель правительства РФ Дмитрий Медведев обсудил с молдавским премьером Юрием Лянкэ актуальные вопросы торгово-экономического сотрудничества.
Отношения между Кишиневом и Москвой ухудшились летом 2014 года, когда парламент Молдавии ратифицировал соглашение об ассоциации с Евросоюзом. Согласно этому договору республика должна полностью открыть свой рынок для европейских товаров.
4 апреля 2016 года по приглашению министра иностранных дел РФ Сергея Лаврова Москву посетил с рабочим визитом заместитель премьер-министра, министр иностранных дел и европейской интеграции Молдавии Андрей Галбур. В ходе переговоров главы внешнеполитических ведомств обсудили возможности придания импульса разноплановому российско-молдавскому сотрудничеству.
В течение 2016 года главы внешнеполитических ведомств встречались также 1 июля в Сочи, 16 сентября в Бишкеке "на полях" заседания СМИД СНГ.
16-18 января 2017 года по приглашению президента РФ Владимира Путина Москву с официальным визитом посетил президент Молдавии Игорь Додон. Визит в Москву стал первой зарубежной поездкой Додона, а переговоров на таком высоком уровне между странами не было с 2009 года. 17 января в Кремле состоялись переговоры Владимира Путина и Игоря Додона. Обсуждались состояние и перспективы двустороннего торгово-экономического и культурно-гуманитарного сотрудничества, актуальные региональные проблемы, в первую очередь — приднестровское урегулирование.
17 марта президент Молдавии Игорь Додон прибыл в Москву по приглашению Общероссийской общественной организации "Деловая Россия" для участия в бизнес-форуме "Россия — Молдавия: новые точки роста". Президент России принял в Кремле Игоря Додона. Лидеры двух стран обсудили вопросы торгово-экономического сотрудничества и актуальные региональные проблемы.
2 июня 2017 года Владимир Путин и Игорь Додон провели краткую встречу "на полях" Петербургского международного экономического форума.
17 сентября 2017 года председатель Совета Федерации РФ Валентина Матвиенко встретилась с президентом Молдавии Игорем Додоном в Ашхабаде (Туркмения).
10 октября лидеры двух стран провели встречу в Сочи. Президент Молдавии Игорь Додон также участвовал в заседании Высшего Евразийского экономического совета.
26 декабря Игорь Додон принял участие в неформальной встрече глав государств СНГ, которая прошла в загородной резиденции президента России Ново-Огарево. На полях неформального саммита состоялась также краткая двусторонняя встреча Владимира Путина с Игорем Додоном.
В 2017 году правительство Молдавии предприняло череду антироссийских мер, среди которых высылка российских дипломатов из республики, журналистов, общественных деятелей и артистов, объявление persona non grata вице-премьера России Дмитрия Рогозина.
В середине декабря 2017 года министерство иностранных дел и европейской интеграции Молдавии на неопределенный срок отозвало посла республики в России для консультаций. В марте 2018 года посол вернулся в Москву.
2 января 2018 года в парламенте Молдавии была зарегистрирована инициатива о выходе Молдавии из СНГ. 10 января спикер Андриан Канду подписал закон о запрете ретрансляции российских новостей, а 14 января он же обещал выставить России многомиллиардный счет за "оккупацию" Приднестровья. В марте Кишинев присоединился к антироссийской акции Великобритании в связи с инцидентом в Солсбери и объявил о высылке трех российских дипломатов.
Подписание Молдавией Соглашения об ассоциации и формировании зоны свободной торговли с Евросоюзом негативно отразилось на динамике двустороннего товарооборота.
Объем внешнеторгового оборота между РФ и Молдавией за пять лет уменьшился в два раза: если в 2012 году, по данным Национального бюро статистики РМ, доля России во внешнеторговом обороте республики составляла около 20% (1,45 миллиарда долларов), то в 2017 году — уже только 11,3% (0,74 миллиарда долларов).
По данным ФТС РФ, в 2017 году товарооборот России с Молдавией составил 1,2 миллиарда долларов, в том числе российский экспорт 864,5 миллиона долларов и импорт — 352,2 миллиона долларов.
Основу российского экспорта в Молдавию составляют такие группы товаров как минеральные продукты, продукция химической промышленности, продовольственные товары и сельскохозяйственное сырье, машины, оборудование и транспортные средства, древесина и целлюлозно-бумажные изделия, металлы и изделия из них, текстиль и обувь.
Российский импорт представлен следующими группами товаров: продовольственные товары и сельскохозяйственное сырье, текстильные изделия и обувь, машины, оборудование и транспортные средства, металлы и изделия из них, продукция химической промышленности, древесина и целлюлозно-бумажные изделия.
По данным ФТС РФ, в январе-марте 2018 года товарооборот России и Молдавии составил 409,8 миллиона долларов, в том числе экспорт — 322,2 миллиона долларов, импорт — 87,6 миллиона долларов.
Роспотребнадзор в сентябре 2013 года ввел эмбарго на молдавскую винодельческую продукцию из-за претензий к качеству вина. В 2014 году, после того, как парламент Молдавии ратифицировал соглашение об ассоциации с ЕС, Россия, опасаясь, что через Молдавию поступит реэкспорт товаров из ЕС, ввела временный запрет на ввоз некоторых видов молдавской продукции.
В течение 2017 года состоялось несколько встреч между главами России и Молдавии. Президенты затронули несколько принципиальных вопросов, в числе которых экспорт молдавских товаров на российский рынок.
Результатом договоренностей президентов двух стран стал значительный рост экспорта молдавских фруктов и овощей на рынок РФ, по некоторым категориям товаров — почти в 20 раз, по яблокам — почти в 3 раза, абрикосам, вишне и черешне — в 1,4 раза, вину — в 1,5 раза.
По данным президента Молдавии Игоря Додона, около 180 компаний получили право экспортировать свою продукцию на российский рынок.
С 1996 года работает двусторонняя Межправительственная комиссия по экономическому сотрудничеству (МПК). Очередное заседание МПК состоялось 28-29 ноября 2016 года.
Россия и Молдавия ведут активный диалог по миграционной проблематике, включая вопросы практического взаимодействия при решении проблем молдавских трудовых мигрантов в России. В январе 2017 года президент России Владимир Путин по итогам переговоров с Додоном заявил, что по его указанию создана комиссия на уровне Совета безопасности, занимающаяся вопросом молдавских мигрантов в России.
1 марта 2017 года начала действовать амнистия для трудовых мигрантов из Молдавии. Срок амнистии был рассчитан на 20 дней — до 20 марта.
Амнистию либо легализацию получили около 100 тысяч граждан Молдавии.
Поддерживается гуманитарное сотрудничество. В феврале 2009 года в Кишиневе открылся Центр науки и культуры Российской Федерации.
Свой вклад в развитие исторических традиций и духовной близости народов двух стран вносит российская община, которой оказывается всесторонняя помощь в вопросах обеспечения высшего и среднего образования (стипендии, стажировки преподавателей, олимпиады), изучения русского языка в школах.
Осложнившаяся в предшествующие годы ситуация в приднестровском урегулировании, продолжающиеся попытки оказать экономическое давление на Приднестровье, проблемы, испытываемые российским бизнесом при работе там, рассматриваются как дестабилизирующие факторы, негативно отражающиеся на социальном положении 180 тысяч российских граждан в регионе.
Сознавая свою ответственность за сохранение стабильности вокруг Приднестровья, действуя в качестве гаранта и посредника в переговорном процессе по приднестровскому урегулированию, Россия выступает за эффективное решение приднестровского конфликта. В составе международных миротворческих сил Россия в соответствии с Соглашением 1992 года о принципах мирного урегулирования вооруженного конфликта вносит решающий вклад в обеспечение стабильности в регионе.
В переговорах по приднестровскому урегулированию в формате "5+2" участвуют Молдавия и Приднестровье как стороны конфликта, Россия, Украина, ОБСЕ — в качестве посредников, Евросоюз и США — как наблюдатели. Очередной раунд переговоров в этом формате после двухлетнего перерыва прошел в начале июня 2016 года в Берлине.
В марте 2018 года специальный представитель действующего председателя ОБСЕ Франко Фраттини предложил, чтобы очередной раунд переговоров по приднестровскому урегулированию в формате "5+2" состоялся в Риме в мае.
Тирасполь идею поддержал.