La Rai è membro fondatore dell'Unione europea di radiodiffusione, chiamata anche UER o EBU ("European Broadcasting Union"), fondata nel 1950 da 22 radio-televisioni europee occidentali che si staccarono dall'OIRT. L'Eurovisione è il circuito dell'UER che si occupa della trasmissione in tutta Europa di alcuni programmi di valenza nazionale e internazionale. La Rai trasmette in Eurovisione il Festival di Sanremo, il Palio di Siena, lo Zecchino d'Oro, le celebrazioni del Papa prodotte da Rai Vaticano tra cui l'Angelus ed altri eventi di rilevanza europea. Inoltre la Rai è stata tra i primi paesi partecipanti dell'Eurovision Song Contest, al quale ha partecipato quasi ininterrottamente dal 1956 al 1997. Nel 1965, nel 1991 e nel 2022 la Rai ha organizzato il concorso. Assente dal 1998 al 2010, la Rai ha ripreso a partecipare al concorso nel 2011, rientrando nel novero delle nazioni maggiori finanziatrici delle attività dell'UER, potendo quindi esprimere il proprio concorrente direttamente nella finale. La Rai ha partecipato inoltre a tutte le edizioni estive di un'altra fortunata produzione EBU, Giochi senza frontiere.