בדצמבר 1948 הוקמה "אגודת ידידות ישראל–צ'כוסלובקיה" ורפאל בנשלום מונה למזכיר הראשון וקונסול של הצירות הישראלית בפראג. בישראל מונה ד"ר גרינוולד, יהודי צ'כי כקונסול בתל אביב. במקביל המשיך בתפקידו הקונסול הכללי שישב בירושלים עוד מתקופת המנדט הבריטי. חברת התעופה הלאומית נתיבי אוויר צ'כוסלובקיים, החלה להפעיל טיסות לישראל. הקונסול בתל אביב, גרינוולד, הוזמן כאורח להשתתף בישיבה הראשונה של הכנסת ב-8 במרץ 1949. צ'כוסלובקיה איפשרה לכל יהודי המדינה לעלות לישראל ללא הגבלה. באוקטובר 1949, נפתח קו טלפון ישיר בין ישראל לצ'כוסלובקיה.
בינואר 1950 העלתה צ'כוסלובקיה את דרג הנציגות שלה בתל אביב מקונסליה לצירות. הציר שמונה, ד"ד אדוארד גולדשטיקר, הגיש את כתב האמנתו לנשיא חיים ויצמן ב-18 בינואר 1950. אדוארד גולדשטיקר היה יהודי, חבר השומר הצעיר, ב-1939 ברח לאנגליה, חבר לממשלה הצ'כית הגולה בלונדון, ושימש נציגה בפריז. ביוני 1950 נחנך מבנה הקבע של צירות (אחר כך שגרירות) צ'כוסלובקיה בשכונת קריית מאיר בתל אביב. באוגוסט 1951 מונה אריה קובובי לציר הישראלי בצ'כוסלובקיה ובפולין.
תפנית לרעה ביחסים עם צ'כוסלובקיה בעקבות משפטי פראג בנובמבר 1952, שלוו גם במפנה במדיניות החוץ של צ'כוסלובקיה שהייתה לאנטי ציונית. אדוארד גולדשטיקר נשלח חזרה לפראג ולא מונה לו מחליף. בדצמבר 1952 דרשה צ'כוסלובקיה מישראל להחזיר את הציר אריה קובובי, שהואשם על ידה בהתערבות בענייניה הפנימיים, וכי קיים קשרים עם רודולף סלנסקי, מנאשמי משפטי פראג, שהורשע בבגידה. בדצמבר 1952 הוא הוכרז פרסונה נון גרטה בצ'כוסלובקיה. אדוארד גולדשטיקר הועמד למשפט יחד עם מרדכי אורן ושמעון אורנשטיין באשמת ריגול. במאי 1953 נידון גולדשטיקר למאסר של 24 שנים באשמת בגידה ופעולות ריגול, אך שוחרר לאחר שנתיים. במרץ 1954 מונה שלמה קדר לנציג ישראל בצ'כוסלובקיה. קדר פעל למען שחרורו של מרדכי אורן. באוקטובר 1955 נחתמה עסקת הנשק הצ'כוסלובקית-מצרית, אשר זכתה למחאה רשמית מצד ישראל.
ביולי 1956, חודשו היחסים הדיפלומטיים המלאים בין שתי המדינות. שלמה קדר הועלה לדרגת ציר, וצ'כוסלובקיה מינתה שוב ציר בתל אביב.
בעקבות מלחמת ששת הימים ניתקה צ'כוסלובקיה את היחסים הדיפלומטיים עם ישראל.
ב-1975 הצביעה צ'כוסלובקיה בעד החלטה 3379 שקבעה כי "ציונות היא צורה של גזענות ואפליה גזעית". ב-1991 הצביעה צ'כוסלובקיה בעד החלטה 4686, אשר הפכה את החלטה 3379.
חידוש היחסים הדיפלומטיים.
בספטמבר 1988 פגש שר החוץ שמעון פרס את שר החוץ של צ'כוסלובקיה בניו יורק, והם יצאו בהכרזה משותפת על חידוש היחסים הדיפלומטיים תוך שנה. בפברואר 1990 ביקר בישראל סגן ראש ממשלת צ'כוסלובקיה, ג'וזף ארומדקה, והבטיח כי צ'כוסלובקיה תפסיק כליל את משלוחי הנשק שלה לארצות ערב.
באפריל 1990, חודשים ספורים אחרי שנבחר לנשיא צ'כוסלובקיה, הגיע הנשיא ואצלב האוול לביקור רשמי בישראל והכריז רשמית על חידוש היחסים הדיפלומטיים. באוגוסט 1990 נפתחה מחדש שגרירות ישראל בצ׳כיה. האוול ערך ביקור שני בספטמבר 1997 (הפעם בתפקיד נשיא צ'כיה, לאחר התפרקות צ'כוסלובקיה). ביקורו האחרון בישראל היה ב-2008 אז היה אורחו של שמעון פרס בועידת הנשיא.
מאז חידוש היחסים מביעה צ'כיה באופן עקבי יחס חם ואוהד כלפי מדינת ישראל. במשרד החוץ הישראלי מגדירים אותה כמדינה האירופית האוהדת ביותר לישראל. בשנת 2002 אף השווה מילוש זמאן, ראש ממשלת צ'כיה דאז, בריאיון לעיתון "הארץ" בין יאסר ערפאת לאדולף היטלר ורמז להיסטוריה הצ'כית: "היטלר היה אז הטרוריסט הגדול ביותר בעולם. לא היה צריך לנהל איתו משא ומתן, כשם שכיום אין לנהל משא ומתן עם טרוריסטים". הצ'כים אף משווים בין זכות השיבה של הפלסטינים שרוצים לחזור לשטחי מדינת ישראל למיעוט הגרמני שהוגלה מצ'כיה בתום מלחמת העולם השנייה ודורש כיום לחזור. דברי זמאן הביאו למתיחות דיפלומטית בין צ'כיה לעולם הערבי.
בספטמבר 2005 הגיע נשיא צ'כיה, ואצלב קלאוס, לביקור בישראל.
באפריל 2009, נערכה פגישה רשמית בין ראש ממשלת צ'כיה לנשיא מדינת ישראל, שמעון פרס, במשכן הנשיא בירושלים.
במהלך מבצע עופרת יצוקה בשנת 2009 הדגישה צ'כיה, בתפקידה כנשיאה התורנית של האיחוד האירופי, כי הפעולה הישראלית ברצועה איננה 'התקפית' כי אם 'הגנתית'. בהמשך, ובעקבות אירועי המשט לעזה בשנת 2010, הדגיש נשיא הפרלמנט הצ'כי, פרמיסל סובוטקה, כי "החמאס הוא ארגון טרור וכל חברה דמוקרטית צריכה להילחם בטרור. אתם חיים את המציאות הזו כל יום אבל גם אנחנו בצ'כיה עלולים למצוא את עצמנו באותו המצב".
ב-29 בנובמבר 2012, צ'כיה הייתה מבין ה-9 מדינות היחידות (והמדינה האירופאית היחידה) שהצביעו לצד ישראל נגד קבלתה של הרשות הפלסטינית לאו"ם כמדינה משקיפה.
באוקטובר 2013, הגיע נשיא צ'כיה, מילוש זמאן, לביקור ממלכתי בישראל, וזאת בליווי משלחת פרלמנטרית מארצו, לרבות שר ההגנה, סגן ראש הממשלה, שר האוצר, שר החוץ, שר התחבורה וסגן שר התעשייה והמסחר. במסגרת הביקור, אשר נועד להרחיב את שיתוף הפעולה הכלכלי והביטחוני בין שתי המדינות, מסר נשיא צ'כיה, כי "ברצוני להביע את תמיכתה המלאה של צ'כיה בישראל כאי של דמוקרטיה במזרח התיכון, ובמלחמה נגד הטרור העולמי...". עוד אמר הנשיא, כי "...הייתי חבר של ישראל ונשארתי חבר קרוב, תמיכת צ'כיה נתונה לכם".
ב-24 במאי 2017, יום השנה ה-50 לשיחרור ירושלים, הכיר הפרלמנט הצ'כי באופן רשמי בירושלים כבירת ישראל. כמו כן, צ'כיה מכירה בעצמאות מדינת פלסטין.
בעקבות הכרזת נשיא ארצות הברית דונלד טראמפ ב-6 בדצמבר 2017, כי ארצו מכירה בירושלים כעיר הבירה של ישראל, הודיעה גם ממשלת צ'כיה כי היא מכירה בירושלים המערבית כבירת ישראל וכי תלך אף היא בדרכה של ארצות הברית ותעביר את השגרירות לירושלים. מאוחר יותר הודיע נשיא צ'כיה כי תחילה תועבר לירושלים הקונסוליה הצ'כית, ולאחר מכן השגרירות עצמה.
במחווה יוצאת דופן של הנשיא הצ'כי שגרירות ישראל בפראג חגגה 70 שנה למדינת ישראל ב במצודת פראג, משכנו של נשיא צ'כיה ובהשתתפותו. זהו אירוע יוצא דופן וכנראה המקרה הראשון בהיסטוריה המודרנית, כאשר חגיגות של אומה זרה התקיימו במצודת פראג ותחת חסותו הרשמית של הנשיא.
בנובמבר 2018 ביקר שוב נשיא צ'כיה מילוש זמאן בישראל ונפגש עם ראש הממשלה בנימין נתניהו ועם נשיא המדינה ראובן ריבלין, נשא נאום בכנסת ונפגש שם עם יושב ראש הכנסת יולי אדלשטיין.
ב-11 במרץ 2021, נפתחה שלוחת השגרירות הצ'כית בירושלים, שלוחת השגרירות נחנכה במעמד ראש ממשלת צ’כיה, אנדריי באביש, שר החוץ גבי אשכנזי, השר לביטחון הפנים, אמיר אוחנה ואף שגרירי שתי המדינות, דניאל מירון ומרטין סטרופינצקי.
כחודשיים לאחר מכן, ב-14 במאי 2021, במהלך העימות בין ישראל לבין החמאס, אשר כונה בשם מבצע שומר החומות, הוחלט על ידי נשיא צ'כיה, מילוש זמאן, להניף את דגל ישראל לצד דגל צ'כיה, כאות לסולידריות עם ישראל. שר החוץ הצ'כי, יאקוב קולהאנק, צוטט בין היתר באומרו: "ישראל מתמודדת בפני התקפה ברברית. יש לה את תמיכתנו." בנוסף לכך, בעמוד הטוויטר של שר החוץ הצ'כי פורסמה תמיכתו בישראל, כולל תמונה של סיכת מתכת המשלבת את דגלי שתי המדינות.
יחסי מסחר ותיירות.
ישראל וצ'כוסלובקיה חתמו לראשונה על הסכם סחר במרץ 1950.
עם חידוש היחסים בין המדינות הגיעה היקף הסחר ההדדי לכ-7 מיליון דולר ב-1988, והוכפל ל-14 מיליון ב-1991. ביוני 1991 נחתמה טיוטת הסכם סחר בין ישראל לצ׳כוסלובקיה. עם חתימת ההסכם בוטלו ההגבלות על יבוא מהמדינה. בנסף הוקם ביתן צ׳כי ב"יריד אדם ומעונו" בתל אביב.
בשנת 1997 נחתם הסכם סחר חופשי בין צ'כיה לישראל. באותה שנה גם נחתם הסכם על הפעלת טיסות שכר בין ישראל לפראג.
בשנת 2002 זכתה חברת שיכון ובינוי במכרז של ממשלת צ'כיה לסלילת כביש אגרה בעלות של כ-4 מיליארד דולר. בנוסף הקימה החברה מספר פרויקטים למגורים במדינה.
לאחר 2004, עם כניסת צ'כיה לאיחוד האירופי גדל הסחר בין המדינות בצורה מהירה עקב הסכם ההתאגדות בין ישראל והאיחוד האירופי.
מאז התפרקותה של צ'כוסלובקיה, נרשמה מגמה מתמדת של עליה משמעותית בכמות התיירים הישראלים בצ'כיה. לתהליך זה סייע שיתוף פעולה הדוק בין המדינות בתחום התיירות, אשר הוביל במהלך שנת 2011 לחתימה על הסכם הבנות בתחום התעופה, אשר הרחיב משמעותית את התנועה האווירית בין שתי המדינות.
נכון לעשור השני של המאה ה-21, צ'כיה נחשבת כיעד תיירותי פופולרי בישראל, ובמהלך שנת 2013 ביקרו בה למעלה מ-100,000 אזרחים ישראלים.
במהלך חודש ינואר 2011, הוקמה לראשונה לשכת מסחר רשמית המשותפת לשתי המדינות, וזאת בהשקתם של סגן שר החוץ, דני אילון, ושר החוץ של צ'כיה, קארל שוורצנברג. הצעד בא בעקבות התהדקות יחסי המסחר בין שתי המדינות, כאשר בשנת 2010 היקף הסחר השנתי שבין ישראל וצ'כיה עמד על למעלה מ-400 מיליון דולר. הלשכה שמה לה למטרה לקדם את שיתוף הפעולה הכלכלי בין המדינות, בתחומי המסחר, מיזמים משותפים בענף התרבות, ובתחומי התיירות.
יחסים ביטחוניים.
בשנת 2006 חתמה רפאל - מערכות לחימה מתקדמות על עסקה לאספקת מערכות נשק בעלות של כ-120 מיליון לצבא צ'כיה. בשנת 2020 מכרה חברת אלתא מכ"ם עבור מערך ההגנה האווירית של המדינה.
שיתוף פעולה מדעי.
שיתוף הפעולה המדעי בין ישראל וצ'כיה החל בשנת 1991, עם חתימת הסכם מסגרת בתחום שיתוף הפעולה המדעי בין ישראל לצ'כוסלובקיה. הסכם המסגרת מהווה בסיס לתוכנית לשיתוף פעולה במדע בין המדינות, ומתחדש מדי מספר שנים. הסכם מחודש נחתם לאחרונה בספטמבר 2011, בעת ביקורו של ראש ממשלת צ'כיה בישראל.
דניסון