日本は、サンフランシスコ講和条約が発効して主権が回復した1952年に加盟申請をした。しかし、冷戦の最中であり、ソ連など社会主義諸国の反対によってなかなか実現しなかった。1956年の日ソ共同宣言とソ連との国交回復によってこの障害がなくなったため、同年12月18日に80番目の加盟国として国際連合に加盟した。

以降、経済社会理事会の理事国を1960年以来14期（1982年以降は連続して再選）務めた他、安全保障理事会の非常任理事国に最多の10回選出される（10回目の任期は2009年1月から2年間）など、積極的に貢献している。

日本の外交の中軸は「日米安全保障条約」（いわゆる「日米同盟」）と「国際連合中心主義」の二本立てであり、国際連合を中心として多国間外交を行ってきている。日本の国際的な安全保障は、国際連合の集団安全保障体制に依存している。日本国憲法第9条に、国際連合憲章の集団安全保障と同じ概念が盛り込まれているのかについては、論議が長く続いている。

日本は国際連合の中で一定の信頼を得ている。これには、大国が自国の都合で国際連合を軽視する事例がある中、協調の姿勢で国際連合を重視し、国際的な機構に多く参加して来たことや、国際連合を財政面から支えている国の一つとなっていることなどがその背景にある。

現在、国際連合の通常予算のうち約20%が日本の負担である。この他の国際連合の機関にも日本は資金を提供している。この多額の分担金に対して、日本国内に費用（分担金）と効果（国益）の具体的な検証が必要であるという主張が根強くある。なお、国連予算の分担金には、国際連合の行動の中立性を保つため、特定の国が突出しないように上限が設けられている。詳細は「財政」の節を参照。

日本国内の一部には、日本の財政的な負担に比べて日本人の国連職員の割合が少ないという声がある。しかし、分担金は加盟国の経済力（GNPや国民所得など）を基に算出されるため日本人職員数とは比例しない。職員数は国連の求人に応募した人数と関係が深い。日本人職員数の少なさに関しては、国際連合職員と日本国内の公務員などとの給与の格差、日本人の語学力不足などが原因としてあげられている。 一方で、国際連合の幹部職員として活躍する日本人も少なくない。