지상에 유일한 보편교회의 일원들로서 서로를 인정한다. 제2차 바티칸 공의회 이후로 그 어떤 다른 그리스도교 종파보다도 가톨릭과의 관계가 개선된 종파가 바로 정교회다.
정교회와 가톨릭은 서로 간의 차이점에도 불구하고 서로를 사도로부터 이어오는 교회로 인정하는데, 정교회는 정통성(orthodox)을 더 강조하고 가톨릭은 보편성(catholic)을 더 강조할 뿐이다. 본디 가톨릭과 정교회는 한 몸이었고, 동서 대분열(東西大分裂) 이전에는 세계에 단 하나의 교회만이 있었다. 

20세기 후반, 가톨릭에서는 제2차 바티칸 공의회를 열어 정교회와의 화해와 일치를 위해 노력하였다. 

  1965년에 교회분열 이후 911년 만에 교황 바오로 6세와 콘스탄티노폴리스 총대주교 아티나고라스 1세가 예루살렘의 올리브 산에서 역사적인 만남을 이루었으며 1054년의 동서 대분열에 의한 상호 파문을 9백여 년 만에 철회하는 공동 선언문을 발표하였다. 제2차 바티칸 공의회가 끝난 후 바오로 6세는 1967년 7월 튀르키예를 방문, 이스탄불에서 아티나고라스와 다시 만났고, 그해 12월에는 아티나고라스가 처음으로 바티칸을 방문했다.

가톨릭과 정교회는 1978년 이후 해마다 성 안드레아 사도 축일에는 가톨릭 대표단이 콘스탄티노폴리스 총대주교좌가 있는 이스탄불을 방문하고, 성 베드로와 성 바울로 사도 대축일에는 정교회 대표단이 로마를 방문하고 있다.

  2016년 2월에 교황 프란치스코와 러시아 정교회 총대주교 키릴이 쿠바의 수도 아바나에서 회동(3시간 개별면담)하고 공동성명을 발표했다. 이들은 서로 포옹하면서 "마침내 (만났다.)"라는 감탄사와 함께 "우리는 형제다."라며 서로의 볼에 3차례 입맞춤하고서, 총대주교 키릴은 통역을 통해 "이제 상황이 잘 풀릴 것"이라고 말했다.

여담이지만 정교회는 가톨릭은 갈라진 형제급으로 보지만 개신교는 그렇게 보지 않음

가톨릭: 교황직!
정교회: 어느 주교도 무류하지 않다!
개신교: 사도전승 거부! 오직 믿음! 오직 성서!
정교회, 가톨릭: 꺼져.