Việt Nam và Bulgaria thiết lập quan hệ ngoại giao chính thức vào ngày 8-2-1950. Tháng 8-1957, Chủ tịch Hồ Chí Minh thăm hữu nghị chính thức Bulgaria và đặt nền móng và dấu mốc quan trọng trong lịch sử quan hệ hai nước.
Từ 1950 đến 1989, quan hệ hai nước phát triển tốt đẹp, Bulgaria đã dành cho Việt Nam sự ủng hộ và giúp đỡ quý báu về tinh thần và vật chất trong sự nghiệp đấu tranh giải phóng dân tộc và bảo vệ đất nước. Bulgaria cũng đã xóa khoản nợ 147 triệu rúp cho Việt Nam.
Từ sau chuyến thăm chính thức Bulgaria của Thủ tướng Phan Văn Khải vào năm 2000, quan hệ hai nước từ đó đến nay phát triển tốt đẹp. Hai bên đã có những chuyến thăm lẫn nhau của lãnh đạo cấp cao hai nước.
Về hợp tác kinh tế - thương mại, tháng 3-2001, hai bên đã ký Hiệp định mới về kinh tế - thương mại, dành cho nhau quy chế tối huệ quốc. Tính đến cuối năm 2023, Bulgaria có 14 dự án còn hiệu lực với tổng số vốn đăng ký 31,32 triệu USD, đứng thứ 68/143 quốc gia và vùng lãnh thổ có vốn đầu tư FDI tại Việt Nam.
Hai dự án lớn nhất của Bulgaria tại Việt Nam là dự án Nhà máy chế biến cà phê hòa tan tại tỉnh Lâm Đồng (14 triệu USD) và dự án Công ty TNHH Dệt kim và may mặc tại tỉnh Thừa Thiên Huế (14 triệu USD). Bulgaria cũng cung cấp ODA một số dự án nhỏ trong lĩnh vực giáo dục và phụ nữ cho Việt Nam.
Hợp tác giáo dục và đào tạo cũng là điểm sáng trong quan hệ hai nước. Trước năm 1989, Bulgaria đã đào tạo cho Việt Nam hàng ngàn kỹ sư và hàng vạn công nhân, thợ lành nghề. Tháng 2-2001, Việt Nam và Bulgaria đã ký chương trình hợp tác nối lại việc trao đổi học bổng giữa hai nước.
Bên cạnh đó, Việt Nam và Bulgaria cũng có hợp tác chặt chẽ trong các lĩnh vực khác như văn hóa - du lịch, khoa học - công nghệ, quốc phòng - an ninh, hợp tác lao động, hợp tác địa phương.
Hiện nay, tại Bulgaria đang có hơn 1.000 người Việt Nam sinh sống, chủ yếu là công nhân lao động ở lại sau thập niên 90 của thế kỷ trước, trong đó hơn 70% đã nhập quốc tịch Bulgaria. Phần lớn cộng đồng người Việt tại Bulgaria đều có cuộc sống ổn định, chủ yếu kinh doanh hàng may mặc, thủ công, mỹ nghệ hoặc nông phẩm.
