De grønne partiene har tradisjonelt i hovedsak vært tilhengere av europeisk integrasjon, særlig i de landene der de har oppnådd størst politisk suksess. Partiene i beneluxlandene, samt de tyske, franske og italienske grønne, har alltid vært sterke tilhengere av EU, mens partiene i Skandinavia og De britiske øyer har vært mer delt. Før landsmøtet til norske MDG i 2021 tok Hanna Elise Marcussen og andre politikere i partiet standpunkt for norsk medlemskap, men ble stemt ned på landsmøtet. Flere grønne politikere har markert seg som sterke tilhengere av føderalisme, altså en fordypet europeisk integrasjon, blant annet de grønnes mangeårige parlamentariske leder i Europaparlamentet Daniel Cohn-Bendit. Partiene i land som har blitt medlem av EU aksepterer nå at unionen er et faktum og arbeider for demokratisering av EUs institusjoner. Gjennom representasjon i Europaparlamentet foreslås alternativer til EUs politikk og grønne partier har markert motstand mot flere EU-direktiver, blant annet datalagringsdirektivet og avfallsdirektivet. I de senere år har Det europeiske grønne partiets representasjon i Europaparlamentet gitt dem mulighet til å påvirke nasjonal lovgivning gjennom utforming av direktiver innenfor blant annet dyrehelse, luftforurensning og kjemikalier.