Andenæs har vært juridisk rådgiver i European Bank for Reconstruction and Development (EBRD) i London, der han hadde særlig ansvar for lovreformprosjekter i de tidligere kommuniststatene. Han har vært konsulent for Verdensbanken og Det internasjonale pengefondet (IMF). Fra 2009 til 2015 var Andenæs medlem av FNs arbeidsgruppe for vilkårlig fengsling, fra 2013 som leder. Andenæs har hatt en rekke internasjonale verv, inkludert generalsekretær i Fédération internationale de droit européen 2000–2002, i United Kingdom Association of European Law 1997–2008 og i United Kingdom Committee of Comparative Law 1999–2005 og i Association of Human Rights Institutes (2009). Andenæs er medlem av International Law Associations Securities Law Committee. Han har vært styremedlem i den norske avdelingen av the International Commission of Jurists.