Außerdem war Poensgen seit den 1920er Jahren auch um internationale Vereinbarungen im Stahlbereich bemüht. In enger Abstimmung mit dem Reichswirtschaftsministerium wurden zunächst bilateral mit Frankreich Verhandlungen über gegenseitige Handelsfragen geführt. Sie waren überlagert durch Versuche der beiden Regierungen, zwischenstaatliche Handelsabkommen zu erzielen, wobei seitens der Reichsregierung auch die Rückkehr der bisher französisch besetzten Gebiete von Bedeutung war. Im Rahmen der Aufnahme des Deutschen Reichs in den Völkerbund war Poensgen außerdem als Mitglied der deutschen Delegation Wortführer bei den Beratungen zur Neuordnung der internationalen Eisenwirtschaft. Dabei gewann er international weithin Anerkennung und wurde z. B. vom "British Iron and Steel Institute" zum Ehrenmitglied ernannt.