정부는 1990년대에는 주로 민간차원의 남북 경제협력의 틀을 정비하는 역할을 수행하였다. 1990년 8월 ‘남북교류 협력에 관한 법률’과 ‘남북협력기금법’이 제정되었고, 이후 1994년과 1998년 두 차례에 걸쳐 ‘남북 경제협력 활성화 조치’가 발표됨으로써 민간 경제협력이 확대될 수 있는 기반이 마련되었다.
이러한 제도적 기반 위에서 2000년대 남북 당국간에 본격적인 대화가 시작되었고 당국 차원의 경제협력사업을 추진하게 되었다. 최초 남북 당국간 사업으로는 임진강 수해방지사업이 논의되었으며, 이후 경의선·동해선 철도·도로 연결사업, 농업협력 사업, 경공업 원자재 제공 및 지하자원 개발 협력사업 등이 추진되었다.
임진강 수해방지사업은 2000년 9월 제2차 장관급회담에서 합의된 이후 2004년 3월 제8차 경제협력추진위원회(이하 경추위)에서 「임진강 수해방지와 관련한 합의서」가 채택되면서 추진되었다. 그러나 북한의 소극적 태도로 진척되지 못하다가, 2009년 9월 임진강 사고를 계기로 2009년 10월 임진강 수해방지 남북 실무회담이 개최되었다. 이 실무회담에서는 임진강 방류 사전통보를 합의하고, 홍수예보체계 구축 및 공유하천 공동이용 제도화 문제를 지속적으로 협의해 나가기로 합의하였다.
남북은 1991년 2월 「남북 사이의 화해와 불가침 및 교류‧협력에 관한 합의서」에서 ‘끊어진 철도와 도로를 연결’(제19조)하기로 합의하였다. 이후 제1차 북핵 위기 등으로 남북간 협의가 중단되었으나, 2000년 6․15 정상회담을 계기로 다시 이어져 경의선 철도 연결은 2000년 7월 제1차 남북장관급회담, 경의선 도로 연결은 2000년 9월 제2차 남북장관급회담에서 합의되었다. 동해선 철도․도로 연결에 대한 합의는 2002년 4월 임동원 대통령특사 방북 때 합의됨으로써 본격 추진되었다.
2002년 9월 경의선․동해선 철도․도로연결 남북 동시 착공식을 개최하고 2007년 5월 경의선과 동해선에서 열차시험운행이 있었다. 2007년 12월부터 2008년 11월까지 화물열차가 경의선 남측 도라산역에서 북측 봉동역까지 매일 운행하였다.
2008년 이후 남북관계 경색으로 남북 철도협력이 중단되었으나, 2018년 판문점 정상회담 이후 남북 철도협력사업이 재개되었다. 판문점선언에서 동해선·경의선 철도·도로 연결 및 현대화사업 추진에 합의한 후 2018년 7월 경의선․동해선 남북철도연결구간에 대한 공동 점검과 2018년 11~12월 북측구간 경의선․동해선 공동조사를 진행하였다. 2018년 9월 평양공동선언에서 동, 서해선 철도, 도로 연결을 위한 착공식을 갖기로 합의한 후 2018년 12월 개성 판문역에서 남북철도·도로연결 착공식을 공동으로 개최하였다.
2019년 2월 베트남 하노이에서 열린 북미정상회담 이후 남북관계 소강국면이 지속됨에 따라 우리 정부는 남북 간 철도·도로 협력을 위한 준비와 자체적으로 추진할 수 있는 동해북부선 단절 구간을 조속히 복원하는 사업을 진행하였다. 남측 동해선 중 유일한 단절 구간인 동해북부선 강릉~제진 구간의 철도 복원 사업은 2020년 4월 23일 제313차 남북교류협력추진협의회에서 남북교류협력과 관련된 사업으로 인정되어 예비타당성 조사를 면제하였고, 2027년 개통을 목표로 2022년 1월 착공식을 개최하였다.
남북농업협력은 2005년 8월 제1차 남북농업협력위원회에서 시범농장 조성운영, 종자정선시설 지원, 농업과학 기술분야 협력 등 5개항이 합의되면서 추진되었다. 그러나 북한의 소극적 태도로 남북 당국간 농업협력이 여의치 않은 상황에서 정부는 우선 민간전문단체를 통해 시범 공동영농사업을 추진하기로 했다. 이에 따라 (사)통일농수산사업단은 2005년에서 2007년까지 3년간 금강산 지역 삼일포금천리협동농장을 중심으로 공동영농단지를 조성하고, 이 지역의 성과를 바탕으로 2007년 개성지역으로까지 확대하였다. 그러나 2009년 제2차 북핵실험 이후 남북농업협력사업도 중단 상황이다.
남북간 경공업 및 지하자원개발 협력사업은 2006년 6월 제12차 경추위에서 「남북 경공업 및 지하자원개발 협력에관한 합의서」 를 채택하면서 시작되었다. 우리측은 2007년 7월부터 2008년 3월까지 8,000만 달러 상당의 경공업 원자재(△섬유, △신발, △비누 등)를 (현물로) 북한에 차관으로 제공하였다. 이에 대하여 북한은 지하자원으로 대가를 상환하기로 한 합의에 따라 2007년 12월부터 2008년 1월까지 초년도 3%(240만 달러)에 해당하는 아연괴 1,005톤을 상환하였다. 남은 97%는 5년거치 10년 분할 상환조건에 따라 2014년 3월 첫 상환기일이 도래하였으나, 북한은 현재 원리금을 연체중이다.
한편, 남북교역 및 경협사업에 따른 물류가 증가하면서 2004년 5월 「'남북해운합의서'와 '남북해운합의서의 이행과 준수를 위한 부속합의서'」 가 채택되었다. 동 합의서는 2005년 8월 1일 발효되어 남한의 인천·부산·속초 등과 북한의 남포·청진·나진 등을 연결하는 직항로가 개설되고, 그 때까지 제3국 국적선이 운항하던 항로에 남북의 국적선이 운항할 수 있게 되었다. 남북해운합의서 발효 이후 2020년까지 남북간 선박운항은 34,362회이며, 북한 선박은 남한 해역을 2,166회(제주해협 통과 866회 포함) 운항하였다.