Bana Alabed delade en kort video med sig själv och Mean Girls-stjärnan.
De var i Ankara, Turkiet, där de träffade president Recep Tayyip Erdogan.
Lohan, som har varit i landet de senaste dagarna, säger i videon att paret "skickar massor av kärlek och liv och välsignelser" till flyktingar och människor i Syrien.
Kortklippet visar att Bana kramar skådespelerskan, som berättar för kameran: "Vi vill skicka till alla människor i Syrien och Aleppo lidande och till alla flyktingar vi är här stöd dig och du kan hänga på och vara stark precis som Bana har."
Hon lägger till "inshallá", vilket betyder "om Gud vill" på arabiska.
Bana blev berömd efter att ha dokumenterat sitt dagliga liv på Twitter i den rebelliska East Aleppo, med hjälp av sin mor.
Sjuåringen skrev nyligen ett öppet brev till den nye amerikanske presidenten Donald Trump och bad honom öppna landet för flyktingar.
Ms Lohan blev en filmstjärna i 11-årsåldern när hon medverkade i Disneys föräldrafälla, men hennes karriär har de senaste åren fördärvats av en rad skandaler.
Rykten började cirkulera denna vecka skådespelerskan kan ha konverterat till Islam, efter att hon sågs i Turkiet bär en hijab.
Skådespelerskan verkar också ha raderat alla hennes inlägg på Twitter och Instagram, ändra hennes bio på den senare för att läsa "alikum salam", vilket betyder "fred vara över dig" på arabiska.
Den lilla flickan som fångade världens hjärta twittra om sitt liv i East Aleppo har fått en ny vän - amerikansk skådespelerska Lindsay Lohan.