Đóng góp to lớn nhất của ông cho hoạt động ngoại giao của Giáo hội Phật giáo Việt Nam đối với cộng đồng Phật giáo thế giới là vận động thành công việc đưa Đại lễ Phật đản Liên Hợp Quốc 2008[12] về Việt Nam. Vào năm 2006, Với vai trò là Phó chủ nhiệm Ban thư ký quốc tế, Đại lễ Phật đản Liên Hợp Quốc tại Bangkok, Thượng tọa Thích Nhật Từ là người có công chấp bút viết Hiến chương của Đại lễ này, đồng thời, đã giới thiệu thành công GS.TS. Lê Mạnh Thát với Ủy ban Tổ chức Quốc tế (viết tắt là IOC). Kết quả là, cuối năm 2007, GS.TS. Lê Mạnh Thát được Ủy ban Tổ chức quốc tế chấp nhận làm đồng Trưởng ban tổ chức của năm 2008 tại Trung tâm Hội nghị Quốc gia, Mỹ Đình.[13][14][15]

Với vai trò là Tổng thư ký Ủy ban Tổ chức quốc tế của Đại lễ Phật đản Liên Hợp Quốc 2008, ông đã thỉnh mời được trên 550 phái đoàn Phật giáo quốc tế đến từ 78 quốc gia và khu vực tham dự.[16][17] Đây cũng là một trong mười sự kiện lớn nhất của quốc gia năm đó.

Với vai trò là Phó tổng thư ký kiêm Trưởng ban điều phối hội thảo quốc tế[18] của Đại lễ Phật đản Liên hợp quốc 2014, Thượng tọa Thích Nhật Từ đã biên tập và xuất bản 24 quyển sách về chủ đề chính "Phật giáo góp phần thực hiện thành tựu các mục tiêu phát triển thiên niên kỷ của Liên Hợp Quốc".[19]

Thích Nhật Từ vận động thành công việc đưa Hội nghị thượng đỉnh Phật giáo thế giới[20][21][22] về Việt Nam vào năm 2010, nhằm chào mừng sự kiện lịch sử trọng đại kỷ niệm 1000 Thăng Long – Hà Nội; nhưng sau đó, do các bất đồng giữa giáo hội Phật giáo Việt Nam và tổ chức này, Hội nghị trên đã bị cả hai bên đồng ý hủy bỏ.[23][24]

Về công tác ngoại giao của giáo hội Phật giáo Việt Nam, thượng tọa Thích Nhật Từ có công nối kết Giáo hội Phật giáo trong với các tổ chức Phật giáo quốc tế, nhờ đó, vai trò quốc tế của giáo hội Phật giáo Việt Nam ngày càng được khẳng định trên trường quốc tế. Thượng tọa còn là Phó chủ tịch sáng lập của Liên minh toàn cầu về giao lưu văn hóa Phật giáo tại Hồng Kông và là thành viên sáng lập của Liên minh Phật giáo toàn cầu tại Ấn Độ.[25][26]