สมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี เสด็จพระราชดำเนินเยือนต่างประเทศครั้งแรกเมื่อมีพระชนมายุเพียง 5 พรรษา ในการโดยเสด็จพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวและสมเด็จพระนางเจ้าฯ พระบรมราชินีนาถ เสด็จฯ เยือนสหรัฐอเมริกาและประเทศในยุโรปอีก 13 ประเทศ อย่างเป็นทางการรวมเวลาประมาณ 7 เดือนเศษ (14 มิถุนายน พ.ศ. 2503 - 18 มกราคม พ.ศ. 2504) และเมื่อมีพระชนมายุ 11 พรรษา ได้ตามเสด็จต่างประเทศอีกครั้งในการเสด็จฯ เยือนสหราชอาณาจักรเป็นการส่วนพระองค์ (7 กรกฎาคม - 7 ตุลาคม พ.ศ. 2509)
เมื่อสมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี เจริญพระชันษาขึ้นและทรงเข้าศึกษาในมหาวิทยาลัยแล้ว ทรงได้รับพระราชทานพระบรมราชานุญาตให้เสด็จฯ เยือนรัฐกลันตันประเทศมาเลเซีย พร้อมด้วยสมเด็จพระเจ้าลูกเธอ เจ้าฟ้าจุฬาภรณวลัยลักษณ์อัครราชกุมารี เพื่อทอดพระเนตรศูนย์ศิลปหัตถกรรมพื้นเมืองและโรงงานผ้าบาติก (28 สิงหาคม พ.ศ. 2516) และในปีเดียวกัน ได้ทรงพระกรุณาโปรดเกล้าฯ ให้เสด็จฯ แทนพระองค์ไปทรงร่วมพระราชพิธีพระบรมศพ สมเด็จพระเจ้ากุสตาฟที่ 6 อดอล์ฟ ณ กรุงสตอกโฮล์มราชอาณาจักรสวีเดน (23 - 30 กันยายน พ.ศ. 2516) ในโอกาสนี้ ได้เสด็จฯ เยือนกรุงบรัสเซลส์และกรุงลอนดอนด้วย
การเสด็จฯ เยือนต่างประเทศของสมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี นอกจากจะเป็นการทรงงานเพื่อเสริมสร้างสัมพันธไมตรีและความเข้าใจอันดีระหว่างประเทศแล้ว ยังเป็นโอกาสที่จะได้ทอดพระเนตรกิจการด้านต่างๆ ชีวิตความเป็นอยู่ สังคม วัฒนธรรม ความก้าวหน้าทางวิทยาการและเทคโนโลยีในแต่ละประเทศ ได้ทรงพบปะบุคคลสำคัญ แลกเปลี่ยนความคิดเห็นกับผู้นำประเทศ นักวิชาการ ผู้เชี่ยวชาญในหลายสาขาวิชา และนำความรู้จากประสบการณ์เหล่านั้นมาปรับใช้ในการทรงงานในประเทศไทยต่อไป ทรงเห็นว่าการทัศนศึกษาทั้งในประเทศและนอกประเทศ เป็นโอกาสที่จะได้ศึกษาความเป็นไปของธรรมชาติและสังคม ได้เรียนรู้ที่จะใช้เวลาที่มีอยู่ให้คุ้มค่า เพื่อรับใช้สังคมและประเทศชาติ การที่ได้ไปที่อื่นนอกจากบ้านเกิดเมืองนอนมีข้อดี คือ ได้เห็นว่าคนอื่นเขาทำอย่างไรกับชาติของเขา ได้โอกาสทราบทัศนคติ และค่านิยมในสังคมปัจจุบันของประเทศนั้นๆ และอาจพิจารณานำส่วนที่ดีและเหมาะสมซึ่งอาจจะพอเข้ากับพื้นฐานของเรา และเป็นสิ่งที่เรายังนึกไม่ถึง มากลั่นกรองและมาปรับใช้ในประเทศของเราต่อไป
การเสด็จฯ เยือนต่างประเทศในแต่ละครั้ง สมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารีจะทรงเลือกระยะเวลาที่ทรงว่างจากพระราชภารกิจภายในประเทศ และจะเตรียมพระองค์ล่วงหน้าก่อนอย่างรอบคอบ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเรื่องที่เกี่ยวกับประเทศ และสถานที่ต่างๆ ที่จะเสด็จฯ ไปทอดพระเนตร ไม่ว่าจะเป็นด้านการเมือง เศรษฐกิจ สังคม ประวัติศาสตร์ ภูมิศาสตร์ ประเพณีวัฒนธรรม บุคคลที่ต้องทรงพบ ความเป็นอยู่ของประชาชน ตลอดทั้งความรู้เกี่ยวกับสถานที่ และสิ่งที่มีพระราชประสงค์จะทอดพระเนตร ทั้งหมดนี้สถานเอกอัครราชทูตไทยในแต่ละประเทศ จะจัดเตรียมข้อมูล เอกสาร หนังสือ และสื่ออื่นๆ ที่จะสามารถจัดถวายได้ ส่งเข้ามาทูลเกล้าฯ ถวายก่อนเป็นการล่วงหน้า สำนักราชเลขาธิการจะจัดทำเอกสารสังเขปประวัติศาสตร์ความสัมพันธ์ระหว่างประเทศไทยกับประเทศนั้นๆ นำขึ้นทูลเกล้าฯ ถวายเพื่อทรงศึกษาเป็นเบื้องต้นด้วย
การเสด็จพระราชดำเนินเยือนต่างประเทศ ของสมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี สามารถจำแนกออกได้เป็นหลายลักษณะ ดังนี้
- เสด็จฯ แทนพระองค์ พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว ทรงพระกรุณาโปรดเกล้าฯ ให้เสด็จฯ แทนพระองค์ไปทรงร่วมงานพระราชพิธีและงานพิธีในต่างประเทศหลายครั้ง
- ครั้งแรกเมื่อพุทธศักราช 2516 ขณะมีพระชนมายุ 18 พรรษา เสด็จฯ แทนพระองค์ไปทรงร่วมงานพระราชพิธีพระบรมศพ สมเด็จพระเจ้ากุสตาฟที่ 6 อดอล์ฟ ณ กรุงสตอกโฮล์ม ราชอาณาจักรสวีเดน
- พุทธศักราช 2523 เสด็จฯ แทนพระองค์ พร้อมด้วยสมเด็จพระเจ้าลูกเธอ เจ้าฟ้าจุฬาภรณวลัยลักษณ์อัครราชกุมารีไปทรงร่วมงานพระราชพิธีสถาปนาเจ้าฟ้าหญิงเบียทริกซ์ขึ้นครองราชย์ เป็นสมเด็จพระราชินีแห่งเนเธอร์แลนด์ ณ กรุงอัมสเตอร์ดัม ราชอาณาจักรเนเธอร์แลนด์
- พุทธศักราช 2524 เสด็จฯ แทนพระองค์ไปทรงร่วมงานพระราชพิธีอภิเษกสมรสเจ้าชายแห่งเวลส์ กับเลดี้ไดอานา สเปนเซอร์ ณ กรุงลอนดอน สหราชอาณาจักร
- พุทธศักราช 2536 เสด็จฯ แทนพระองค์ไปทรงร่วมงานพิธีศพเคานต์แห่งบาร์เซโลนา พระบิดาสมเด็จพระราชาธิบดี ฮวน คาร์ลอสแห่งสเปน และโดยเสด็จ สมเด็จพระบรมโอรสาธิราชฯ สยามมกุฎราชกุมาร ไปทรงร่วมพิธีพระบรมศพสมเด็จพระราชาธิบดีโบดวงแห่งเบลเยียม
- พุทธศักราช 2543 เสด็จฯ แทนพระองค์ไปทรงร่วมในพระราชพิธีพระศพสมเด็จพระจักรพรรดินีนางาโก ณ ประเทศญี่ปุ่น
- พุทธศักราช 2544 เสด็จฯ แทนพระองค์ไปทรงวางศิลาฤกษ์มหาเจดีย์ ณ วัดกุสินาราเฉลิมราชย์ รัฐอุตตรประเทศ สาธารณรัฐอินเดีย และเสด็จฯ แทนพระองค์ไปทรงรับการทูลเกล้าฯ ถวายรางวัล Franklin Delano Roosevelt International Disability Award ประจำปี 2544 ณ องค์การสหประชาชาติ นครนิวยอร์ก สหรัฐอเมริกา
- พุทธศักราช 2547 เสด็จฯ แทนพระองค์ ไปทรงร่วมในพระราชพิธีพระศพสมเด็จพระชนนีจูเลียน่าแห่งเนเธอร์แลนด์
- เสด็จฯ ไปทรงร่วมการประชุมหรือการสัมมนา เช่น พุทธศักราช 2526 เสด็จฯ ไปทรงร่วมการประชุมผู้นำสภากาชาด สภาเสี้ยววงเดือนแดง กลุ่มประเทศอาเซียน ครั้งที่ 5 ที่ประเทศมาเลเซีย ในฐานะอุปนายิกาผู้อำนวยการสภากาชาดไทยและหัวหน้าคณะผู้นำสภากาชาดไทย
- พุทธศักราช 2531 เสด็จฯ ไปทรงร่วมการประชุมคณะกรรมการคัดเลือกหนังสือสำหรับเยาวชนระหว่างชาติ และทรงเป็นกรรมการตัดสินหนังสือดีเด่นสำหรับเยาวชนทั่วโลก ตามคำกราบบังคมทูลเชิญของ International Board on Books for Young People (IBBY) ณ เมืองโบโลญญา สาธารณรัฐอิตาลี
- พุทธศักราช 2545 เสด็จฯ ไปทรงร่วมการสัมมนาทางวิชาการระหว่างประเทศว่าด้วยการให้การศึกษาหลังประถมศึกษาแก่ผู้ลี้ภัย ครั้งที่ 1 ณ นครเจนีวา สมาพันธรัฐสวิส
- เสด็จฯ ไปทรงรับรางวัลเกียรติยศ หรือตำแหน่งเกียรติยศ
- พุทธศักราช 2534 เสด็จฯ ไปทรงรับรางวัลแมกไซไซ สาขาบริการชุมชน จากมูลนิธิรามอน แมกไซไซ ณ กรุงมะนิลา สาธารณรัฐฟิลิปปินส์
- พุทธศักราช 2547 เสด็จฯ ไปทรงรับตำแหน่งทูตพิเศษของโครงการอาหารโลกแห่งองค์การสหประชาชาติ ณ กรุงโรม สาธารณรัฐอิตาลี ในโอกาสนี้ได้ทรงกล่าวเปิดการประชุมคณะกรรมการบริหารโครงการอาหารโลก ครั้งที่ 3 ด้วย
- พุทธศักราช 2548 เสด็จฯ ไปทรงรับรางวัลอินทิรา คานธี เพื่อสันติภาพ การลดอาวุธและการพัฒนา ประจำปี 2547 ณ กรุงนิวเดลี สาธารณรัฐอินเดีย เป็นต้น
- เสด็จฯ ในฐานะพระราชอาคันตุกะหรืออาคันตุกะของรัฐบาลอย่างเป็นทางการ เป็นการเสด็จฯ ตามคำกราบบังคมทูลเชิญของประมุขของประเทศ หรือผู้นำรัฐบาล เพื่อเจริญสัมพันธไมตรีระหว่างประเทศ ซึ่งในโอกาสดังกล่าว รัฐบาลหรือมหาวิทยาลัยที่มีชื่อเสียงของประเทศนั้นๆ จะทูลเกล้าฯ ถวายเครื่องราชอิสริยาภรณ์ หรือปริญญาดุษฎีบัณฑิตกิตติมศักดิ์สาขาต่างๆ เช่น
- พุทธศักราช 2534 เสด็จฯ เยือนสาธารณรัฐเกาหลี สาธารณรัฐประชาชนจีน และสาธารณรัฐประชาธิปไตยประชาชนเกาหลี ตามคำกราบบังคมทูลเชิญของรัฐบาลทั้ง 3 ประเทศ โอกาสนี้ ทรงรับการทูลเกล้าฯ ถวายเครื่องราชอิสริยาภรณ์ Red Flag Order Class I อันเป็นชั้นสูงสุด และปริญญาดุษฎีบัณฑิตกิตติมศักดิ์ สาขาสังคมศาสตร์และรัฐศาสตร์จากรัฐบาลเกาหลี
- พุทธศักราช 2530 ทรงรับการทูลเกล้าฯ ถวายปริญญาดุษฎีบัณฑิตกิตติมศักดิ์ สาขาวรรณคดี จากรัฐบาลอินเดีย พุทธศักราช 2547 ทรงรับการทูลเกล้าฯ ถวายเครื่องราชอิสริยาภรณ์ Grosse Goldene Ehrenzeichen Am Bande จากรัฐบาลออสเตรีย
- เสด็จฯ ตามคำกราบบังคมทูลเชิญของสถาบันราชการ หรือสถาบันเอกชน
- พุทธศักราช 2532 เสด็จฯ เยือนราชอาณาจักรเนเธอร์แลนด์ ตามคำกราบบังคมทูลเชิญของสถาบันไอทีซี (International Institute for Aerospace Survey and Earth Sciences - ITC) และเป็นพระราชอาคันตุกะส่วนพระองค์ของสมเด็จพระราชินีนาถแห่งเนเธอร์แลนด์ด้วย
- พุทธศักราช 2532 เสด็จฯ เยือนราชอาณาจักรนอร์เวย์ เพื่อทรงเปิดพิพิธภัณฑ์เมืองนอร์ดแคปป์ ตามคำกราบบังคมทูลเชิญของสโมสรโรตารี กรุงเทพมหานคร โดยได้รับความร่วมมือจากสโมสรโรตารีนอร์เวย์ และในคราวเดียวกันทรงได้รับเชิญจากพระเจ้าโอลาฟที่ ๕ แห่งนอร์เวย์ ให้เข้าเฝ้าฯ และรับพระราชทานเลี้ยงพระกระยาหารกลางวันด้วย
- พุทธศักราช 2534 เสด็จฯ เยือนเนการาบรูไนดารุสซาลาม ตามคำกราบบังคมทูลเชิญจากราชสมาคมภูมิศาสตร์ของอังกฤษ ร่วมกับโครงการป่าเมืองร้อนแห่งบรูไน (Brunei Rain Forest Project 1991 - 92) เพื่อทอดพระเนตรโครงการอนุรักษ์ป่าเขตร้อนของบรูไน และทรงได้รับเชิญให้เป็นแขกของรัฐบาลในคราวเดียวกัน
- เสด็จฯ ในฐานะพระราชอาคันตุกะส่วนพระองค์ของประมุขของประเทศ เช่น การเสด็จฯ ไปเฝ้าฯ สมเด็จพระราชาธิบดีและสมเด็จพระราชินีแห่งเบลเยียม ตามคำเชิญ หรือตามที่มีพระราชประสงค์จะเสด็จฯ ไปเฝ้าฯ ในโอกาสต่างๆ ระหว่างที่เสด็จฯ เยือนประเทศอื่นๆ ในยุโรป หรือ การเสด็จฯ เยือนราชอาณาจักรกัมพูชาโดยเป็นราชอาคันตุกะของสมเด็จพระเจ้านโรดมสีหนุ
- เสด็จฯ โดยพระราชประสงค์ส่วนพระองค์ เช่น
- พุทธศักราช 2544 เสด็จฯ ไปทรงศึกษาภาษาจีน ณ มหาวิทยาลัยปักกิ่ง สาธารณรัฐประชาชนจีน
- พุทธศักราช 2545 เสด็จฯ ไปทรงศึกษาภาษาเยอรมัน ณ สถาบันเกอเธ่ เมืองเกิตติงเงน สหพันธ์สาธารณรัฐเยอรมนี ในการเสด็จพระราชดำเนินเยือนต่างประเทศนั้น กำหนดการเสด็จฯ ที่ทรงสนพระราชหฤทัย และขาดไม่ได้ คือ การเสด็จฯ ไปทอดพระเนตรพิพิธภัณฑ์ สถานที่สำคัญทางประวัติศาสตร์ ภูมิศาสตร์ โบราณคดี ศิลปะและวัฒนธรรม รวมทั้งสถาบันการศึกษาและวิจัยงานด้านต่างๆ ที่แต่ละประเทศเชี่ยวชาญอยู่