Về giao lưu đối ngoại, triều Tùy chủ trương thi hành thế chế triều cống với các nước thần phục, các nước phiên thuộc tôn triều Tùy làm tông chủ, triều cống định kỳ, chung sống hòa bình. Nếu có quốc gia không muốn thần phục, khi cần thiết triều Tùy sẽ lựa chọn thủ đoạn chiến tranh để uy phục.[36] Nếu như có quốc gia nào xâm phạm một quốc gia khác, triều Tùy sẽ bang trợ cho nước yếu đánh bại nước mạnh để duy trì thể chế triều cống. Nếu một quốc gia thần phục triều Tuỳ, sẽ nhận lại được ưu đãi của triều Tùy, do vậy xuất hiện cục diện rất nhiều nước khiển sứ đến Tùy, song do Tùy Dạng Đế quá khoa trương, lãng phí không ít nhân lực và vật tư.[37]

Ở phương bắc, sau khi Thổ Môn khả hãn tiêu diệt Nhu Nhiên, Đột Quyết hãn quốc trở thành cường quốc ở Mạc Nam và Mạc Bắc, không triều đại Bắc triều nào không tiến cống Đột Quyết. Tuy nhiên, sau khi Đà Bát khả hãn qua đời, Đột Quyết đại loạn, đồng thời xuất hiện đến 5 vị khả hãn, trong đó Sa Bát Lược khả hãn là đại khả hãn, Am La là Đệ nhị khả hãn, Đại La Tiện là A Ba khả hãn, Điếm Quyết là Đạt Đầu khả hãn. Năm 583, do triều Tùy không tiếp tục tiến cống Đột Quyết, cộng thêm thỉnh cầu từ Thiên Kim công chúa của Bắc Chu, Sa Bát Lược khả hãn quyết định phát binh đánh Tùy. Trải qua nhiều trận chiến, Tùy Văn Đế đánh bại Đột Quyết, đồng thời sử dụng mưu kế của Trưởng Tôn Thịnh nên khiến cho Đột Quyết hãn quốc chính thức phân liệt thành Đông Đột Quyết và Tây Đột Quyết. Năm 599, Khải Dân khả hãn của Đông Đột Quyết chiến bại hàng Tùy, đến năm 611 thì Nê Quyết Xử La khả hãn của Tây Đột Quyết cũng chiến bại hàng Tùy, uy hiếp từ Đột Quyết tạm thời được giải trừ. Năm 605, tướng Tùy Vi Vân Khởi suất binh sĩ Đột Quyết đánh bại Khiết Đan, Vi Vân Khởi truyền lời mượn đường qua Liễu Thành và qua lại Cao Câu Ly, rồi suất quân tiến vào. Quân Vi Vân Khởi tiến đến nơi cách đại doanh Khiết Đan 50 lý, đột nhiên phát động tiến công, đánh bại quân Khiết Đan. Năm 606, Khải Dân khả hãn của Đột Quyết đến chầu, Tùy Dạng Đế chiêu tập nhạc nhân toàn quốc để chiêu đãi Khả hãn. Năm sau, Tùy Dạng Đế đến Du Lâm, lệnh cho Vũ Văn Khải dựng lều lớn, mời Khải Dân khả hãn và tộc trưởng các tộc Khiết Đan, Hề, Tập tham gia đại yến, đồng thời xem tán nhạc, Dạng Đế còn tặng cho họ một lượng lớn tơ lụa.[38] Tùy Dạng Đế cũng mệnh Vũ Văn Khải dựng đại điện tạm thời, gọi là 'quan phong hành điện'. Ngoại tộc tại địa phương nghĩ rằng nó mang công lực thần linh, cứ mỗi khi trông thấy ngự doanh, ngoài 10 lý đã quy phục khấu đầu, đi bộ không dám cưỡi ngựa.[39] Tuy nhiên, vào thời Tùy mạt Đường sơ, quần hùng các nơi như Tiết Cử, Vương Thế Sung, Lưu Vũ Chu, Lương Sư Đô, Lý Quỹ, Cao Khai Đạo nối tiếp nhau xưng thần với Đông Đột Quyết để cầu viện, Đông Đột Quyết hiệp trợ họ làm loạn, làm suy yếu triều đình Trung Nguyên.

Đương thời, con đường tơ lụa Tây Vực lấy Đôn Hoàng làm xuất phát điểm, phân thành ba đường về phía tây, từ Y Ngô (nay thuộc Cáp Mật, Tân Cương) gọi là bắc lộ, từ Cao Xương là trung lộ, từ Thiện Thiện là nam lộ, từ đông sang tây dài gần 2 vạn lý. Ngoài các nước có từ trước như Thổ Dục Hồn, Cao Xương, Yên Kỳ, Quy Từ, Sơ Lặc, Vu Điền, tại khu vực Trung Á còn có các nước Thổ Hỏa La, Chiêu Vũ cửu tính, và đế quốc Sassanid cường thịnh. Thổ Dục Hồn hãn quốc là cường quốc nằm ở Thanh Hải, Hà Tây. Thủy tổ của Thổ Dục Hồn hãn quốc là Mộ Dung Thổ Dục Hồn, con của Mộ Dung Thiệp Quy, do bất hòa với Mộ Dung Hối nên suất chúng Tiên Ti dời về phía tây, cuối cùng định cư tại khu vực Thanh Hải. Thổ Dục Hồn hãn quốc được lập vào năm 329, chế độ phép tắc tương đồng với chế độ triều Tấn, còn phong tục thì tương tự như Nhu Nhiên và Đột Quyết. Năm 608, triều thần của Tùy là Bùi Củ xúi giục Cao Xa tập kích Thổ Dục Hồn, Thổ Dục Hồn cầu Tùy phái viện quân đến. Tùy Dạng Đế thừa cơ xuất binh, đến năm sau thì diệt Thổ Dục Hồn, Bồ Tát Bát khả hãn chạy trốn. Triều đình Tùy đặt 4 quận: Thiện Thiện, Thả Mạt, Tây Hải, Hà Nguyên để quản lý hành lang Hà Tây. Năm 615, triều Tùy trên bờ sụp đổ, Bồ Tát Bát khả hãn phục quốc thành công, cuối cùng đến năm 663 thì bị Thổ Phồn diệt. Tùy Dạng Đế chi ra rất nhiều vật tư tiền bạc để phô trương thanh uy của triều Tùy, lệnh cho các quận huyện ven con đường tơ lụa chiêu đãi người Tây Vực, đến khi Tùy mất mới thôi. Đương thời, thương nhân Tây Vực tập trung tại Trương Dịch, Tùy Dạng Đế lệnh cho Bùi Củ lưu lại Trương Dịch quản lý vấn đề thông thương. Bùi Củ căn cứ theo phong tục dân tình của các nước, soạn viết "Tây Vực đồ kỳ". Năm 609, sau khi diệt Thổ Dục Hồn, Tùy Dạng Đế đến Trương Dịch chiêu kiến quân chủ các nước Tây Vực. Kết quả, quân chủ và đại thần của 27 nước Tây Vực đến dự yến, như Cao Xương vương Khúc Bá Nhã.[25][26] Để thể hiện sự giàu có đầy đủ của quốc gia, vào tết Nguyên Tiêu năm 610, Tùy Dạng Đế ở đông đô cho biểu diễn nhạc vũ tạp kỹ chiêu đãi người Tây Vực, giữa đêm đốt đèn chiếu sáng như ban ngày, trăng lặn mới thôi.[40] Đồng thời mời người Tây Vực uống rượu no say, người Tây Vực qua đó nhận thấy sự phô trương xa hoa quá độ của Tùy Dạng Đế.[41]

Ở phương nam, Tùy đặt Nam Ninh châu (tức Ninh châu thời Nam triều) tại khu vực Nam Trung, song trên thực tế do hào tộc Thoán thị tại địa phương quản lý, Thoán thị cũng phát triển thành dân tộc. Không lâu sau, Thoán tộc phản Tùy, đến năm 597 Tùy Văn Đế khiển Sử Vạn Tuế suất binh chinh thảo, giành chiến thắng tại khu vực sông Tây Nhị, Điền Trì. Các nhân vật chủ yếu của Thoán tộc là Thoán Chấn, Thoán Ngoạn vào triều, song bị Tùy Văn Đế giết. Đến thời Tùy mạt, Thoán tộc phân liệt thành Đông Thoán và Tây Thoán, Đông Thoán gọi là "Ô Man", Tây Thoán gọi là "Bạch Man". Tây Thoán do 6 bộ lạc hợp thành, cũng gọi là Lục Chiếu, trong Lục Chiếu thì Mông Xá Chiếu là tiền thân của Nam Chiếu và Đại Lý. Nhìn vào việc kinh lược của triều Tùy tại Nam Trung, như học giả Phương Quốc Du chỉ ra, là phần nhiều dựa vào vũ lực mà ít thiết lập tổ chức chính trị.[42] Ở phía nam, có các nước Lâm Ấp, Xích Thổ, Chân Lạp, Bà Lợi; Tùy Dạng Đế từng phái Thường Tuấn, Vương Quân Chính đi sứ sang Xích Thổ. Năm 608, Thường Tuấn đem theo 5000 tấm tơ lụa tặng cho Xích Thổ quốc vương Cù Đàm Lợi Phú Đa Tắc (瞿曇利富多塞), ông đi thuyền từ Nam Hải quận đến Xích Thổ. Quốc vương của Xích Thổ khiển vương tử Na Da Già (那邪迦) theo Thường Tuấn sang Tùy, Tùy Dạng Đế ban cho Na Da Già quan vị và vật phẩm.[43]

Ở phía đông bắc và đông của Tùy có các nước Cao Câu Ly, Bách Tế, Tân La, Oa Quốc và Lưu Cầu. Cao Câu Ly là cường quốc trong khu vực, quốc đô là Trường An thành (nay thuộc Bình Nhưỡng, Triều Tiên). Sau khi Tùy diệt Nam triều Trần, Bình Nguyên Vương của Cao Câu Ly liền chuẩn bị phòng ngự trước khả năng quân Tùy xâm phạm. Năm 598, Anh Dương Vương của Cao Câu Ly đem theo hơn vạn người tiến đánh Liêu Tây. Tùy Văn Đế sau đó phát động 30 vạn đại quân, theo hai đường thủy lộ tiến công Cao Câu Ly. Tuy nhiên, đường bộ hiểm ác, tử thương thảm trọng, Tùy Văn Đế chỉ muốn thoái binh, sau đó Anh Dương Vương khiển sứ đến thỉnh hỏa, hai bên hòa bình. Sau này, Tùy Dạng Đế lại tiếp tục đi theo đường cũ của phụ hoàng, ba lần thực hiện chiến tranh quy mô lớn chống Câu Câu Ly trong các năm 612, 613, 614; trong đó quân Tùy thảm bại trong cuộc chiến năm 612, hao phí cực kỳ nhiều nhân lực và vật tư, tăng thêm gánh nặng cho nhân dân, sau đó phát sinh dân biến. Bách Tế vào những năm đầu Khai Hoàng đã khiển sứ đến Tùy, Tùy phong cho Dư Xương là "Thượng Khai phủ, Đái Phương quận công, Bách Tế vương".[44] Sau khi Tùy diệt nam triều Trần, có chiến thuyền trôi dạt trên biển, được Bách Tế cung cấp cho vật tư đầy đủ đưa về, đồng thời phái sứ đến chúc hạ triều Tùy thống nhất Trung Hoa. Khi Tùy Dạng Đế đánh Cao Câu Ly, Bách Tế từng điều động quân trong lãnh thổ, tuyên bố là hiệp trợ quân Tùy, song trên thực tế vẫn duy trì quan hệ hữu hảo với Cao Câu Ly, bảo vệ lợi ích của hai nước.[45][46] Tân La vào năm 594 khiển sứ đến Tùy, Tùy phong cho Chân Bình Vương của Tân La là "Thượng Khai phủ, Lạc Lãng quận công, Tân La vương".[47] Trong những năm Đại Nghiệp thời Tùy Dạng Đế, Tân La thường khiển sứ sang Tùy.[48] Oa Quốc (tức Nhật Bản) từng nhiều lần phái sứ sang Trung Quốc thông hảo, năm 600 lại đem theo vài chục sa môn (tức tăng lữ) sang Tùy học Phật pháp. Năm 607, Thôi Cổ thiên hoàng của Đại Hòa phái khiển Tùy sứ Tiểu Dã Muội Tử chuyển quốc thư cho Tùy Dạng Đế, tuy nhiên trong thư lại ghi Hoàng đế Tùy là "nhật một Thiên tử" (thiên tử xứ Mặt Trời lặn), Tùy Dạng Đế do vậy rất tức giận.[29] Năm sau, Tiểu Dã Muội Tử lại đi sứ sang Tùy, trong quốc thư đổi cách gọi là "Đông thiên hoàng kính Bạch Tây hoàng đế" để quan hệ hai bên được hòa hoãn. Tùy Dạng Đế vào năm 608 phái Bùi Thế Thanh sang Nhật. Tùy Dạng Đế vào năm 607 và 608 phái Chu Khoan đi Lưu Cầu (nay có thể là quần đảo Ryukyu hoặc Đài Loan) để "úy phủ" nước ấy, song Lưu Cầu không thuận theo. Năm 610, Tùy Dạng Đế lại phái Trần Lăng, Trương Trấn Châu suất vạn binh tiến đánh Lưu Cầu, đánh giết vua nước này là Hoan Tư Khát Tứ Đâu (歡斯渴刺兜), bắt vài nghìn nam nữ rồi trở về. Trong thời gian Tùy tiến đánh, người Lưu Cầu từng đến chỗ quân Tùy tiến hành hoạt động mậu dịch.[49][50]