עבאס היה מיוזמי הסכמי אוסלו, וב־13 בספטמבר 1993 חתם עליהם בשם אש"ף. היה בין המועמדים לפרס נובל לשלום, אך מכיוון שרק שלושה יכולים לזכות בפרס בשנה אחת, נדחק החוצה. ב־1995 גיבש יחד עם יוסי ביילין את הבנות ביילין-אבו מאזן כבסיס להסדר אפשרי בין ישראל ומדינה פלסטינית. ההבנות מעולם לא הפכו להסכם רשמי, אך היוו בסיס ליוזמות אחרות. בספרו "הדרך לאוסלו" פרסם כי היה תיאום בין אש"ף למפלגת העבודה על מנת לטרפד את המשא ומתן עם ממשלת ישראל בראשות יצחק שמיר, שהתחיל בוועידת מדריד (1991), ופנייה של מפלגת העבודה לאש"ף לפעול לעידוד הצבעת ערביי ישראל למפלגות הערביות בבחירות לכנסת השלוש עשרה, על מנת להחליש את הליכוד. טענות אלו הוכחשו על ידי אפרים סנה ועל ידי נציגי אש"ף.