Дипломатические отношения между Россией и Болгарией установлены 7 июля 1879 года, между Советским Союзом и Болгарией — 23 июля 1934 года. В сентябре 1944 года они были прерваны, восстановлены в августе 1945 года.
4 августа 1992 года между Российской Федерацией и Республикой Болгарией был заключен основополагающий Договор о дружественных отношениях и сотрудничестве.
Россия и Болгария поддерживают регулярные контакты на высшем, высоком и министерском уровнях.
17-18 января 2008 года президент России Владимир Путин посетил Болгарию с официальным визитом. 17 января Владимир Путин и президент Болгарии Георгий Пырванов официально открыли Год России в Болгарии. На следующий день состоялись российско-болгарские переговоры на высшем уровне. Обсуждались перспективные направления двустороннего взаимодействия в транспортной сфере, инвестиционном и военно-техническом сотрудничестве, туризме. По итогам переговоров был подписан пакет документов о сотрудничестве.
Переговоры Путина и Пырванова стали девятой начиная с 2002 года встречей руководителей России и Болгарии.
В рамках визита Владимир Путин также встретился с премьер-министром Болгарии Сергеем Станишевым и председателем Народного собрания Болгарии Георгием Пиринским.
В завершение визита в Болгарию Владимир Путин возложил венок к памятнику российскому императору Александру II и посетил Национальный военно-исторический музей.
4-6 февраля 2009 года Россию с официальным визитом посетил президент Болгарии Георгий Пырванов. В ходе переговоров на высшем уровне обсуждались вопросы реализации совместных проектов. По итогам переговоров был подписан пакет документов.
26-28 апреля 2009 года Россию с рабочим визитом посетил глава правительства Болгарии Сергей Станишев.
Во время XXII зимних Олимпийских игр в Сочи в феврале 2014 года Россию посетили президент Болгарии Росен Плевнелиев и премьер-министр Пламен Орешарский.
21-22 мая 2018 года Россию с рабочим визитом посетил президент Болгарии Румен Радев. В ходе переговоров на высшем уровне обсуждались различные аспекты двусторонних отношений, в частности, возможности углубления экономического взаимодействия.
Президент Болгарии Румен Радев также встретился с премьер-министром России Дмитрием Медведевым.
Поддерживаются контакты по парламентской линии.
14-16 марта 2010 года в Москве с официальным визитом находилась председатель Народного собрания Болгарии Цецка Цачева. 22-25 мая 2012 года председатель Совета Федерации Валентина Матвиенко посетила Болгарию с официальным визитом.
В июле 2014 года состоялся визит в Софию министра иностранных дел России Сергея Лаврова, приуроченный к 135-летнему юбилею установления дипотношений.
Ежегодно проводятся плановые межмидовские консультации по двусторонним и международным вопросам.
В последние годы диалог России и Болгарии не всегда был успешным, многие совместные проекты с Болгарией были отменены.
Под давлением Вашингтона и Брюсселя София приняла решение об отказе от строительства стратегически важного газопровода "Южный поток".
В марте 2012 года власти Болгарии отказались от строительства атомной электростанции (АЭС) "Белене", создание которой происходило при активном участии российской стороны.
В настоящее время болгарские партнеры демонстрируют заинтересованность в развитии конструктивного взаимодействия. В июне 2017 года ПАО "Газпром" и министерство энергетики Болгарии подписали "дорожную карту" о развитии сотрудничества в газовой сфере, которая предполагает изучение возможности расширения болгарской газотранспортной системы.
Возобновился рост товарооборота: в 2017 году его объем увеличился на 23,14% до 3,4 миллиарда долларов, в том числе российский экспорт 2,9 миллиарда долларов и импорт — 548,7 миллиона долларов.
Российский экспорт в Болгарию представлен такими группами товаров как минеральные продукты (75,42% от всего объема экспорта России в Болгарию), машины, оборудование и транспортные средства (15,57%), металлы и изделия из них (3,67%), продукция химической промышленности (2,30%).
В структуре импорта России из Болгарии основная доля поставок пришлась на следующие виды товаров: продукция химической промышленности (36,37% от всего объема импорта России из Болгарии), машины, оборудование и транспортные средства (35,87%), текстиль и обувь (11,06%), продовольственные товары и сельскохозяйственное сырье (6,74%), металлы и изделия из них (4,79%), древесина и целлюлозно-бумажные изделия (1,26%).
По данным Банка России объем прямых накопленных российских инвестиций в экономику Болгарии на 1 января 2017 года составил 3,25 миллиарда долларов (в 2016 году — 41 миллион долларов). Основные отрасли болгарской экономики-реципиенты российских инвестиций: сфера недвижимости (43,6%), торговля (11,8%), гостиничный и ресторанный бизнес (11,2%), строительство (10,9%). Наиболее крупные инвестиции были вложены в развитие принадлежащего российской нефтяной компании "Лукойл" нефтеперерабатывающего завода (НПЗ) "ЛУКОЙЛ Нефтохим Бургас" (с 1999 года — почти 3 миллиарда долларов).
Важным механизмом решения текущих вопросов торгово-экономического блока двусторонних отношений является Межправительственная российско-болгарская комиссия по экономическому и научно-техническому сотрудничеству. Ее последнее XV заседание состоялось в январе 2016 года в Софии, межсессионная встреча ее сопредседателей прошла в сентябре 2016 года в Варне.
На осень 2018 года запланировано XVI заседание двусторонней Межправительственной комиссии по экономическому и научно-техническому сотрудничеству России и Болгарии.
Россия является стратегическим партнером Болгарии в сфере туризма. По данным министра туризма Болгарии Николины Ангелковой, в 2016 году Болгарию посетили более 580 тысяч туристов из России, а зарегистрированный рост составил почти 20%. Министр пояснила, что этот показатель не учитывает российских граждан со вторым домом в Болгарии.
По данным Росстата, за девять месяцев 2017 года Болгарию посетило 463 тысячи туристов из России.
Динамично продвигаются культурно-гуманитарные контакты. Большим успехом пользуются гастроли российских музыкальных, хореографических и театральных коллективов и исполнителей. На основании межвузовских договоров активно развивается академический обмен между российскими и болгарскими высшими учебными заведениями.
Укрепляются позиции русского языка в Болгарии, который остается вторым по популярности иностранным языком в местных учебных заведениях. В стране развернута сеть центров и кабинетов фонда "Русский мир" с обширными библиотеками и базами мультимедийных ресурсов по различной тематике.
Развиваются межцерковные связи. Патриарх Московский и всея Руси Кирилл 2-4 марта 2018 года посетил с визитом Болгарию и принял участие в праздновании 140-летия освобождения страны от османского ига.