中國－土庫曼斯坦關係

古代

中国与土库曼斯坦在古代已有文化和贸易上的往来：土库曼斯坦有古墓曾出土中国瓷器，当地亦有清真寺的装饰带有龙的图样。
在古代，土库曼斯坦城市梅尔夫被称为“木鹿”；这座城市位于丝绸之路上，曾是安息帝国与东方诸国进行贸易往来的大门，也是东方诸国人民进入安息帝国的必经之地。木鹿一度是中国钢铁兵器的集散地，大量中国出产的钢铁武器从这里进入安息帝国，以致古罗马历史学家普鲁塔克曾把安息帝国骑兵配备的中国钢铁兵器称为“木鹿武器”。安息帝国君主也曾派出近20,000名骑兵到木鹿，迎接汉朝的使节。班固的《汉书》提及一个名为“奥犍”的地方，又记述这个地方是康居其中一个王国的都城所在地；学者胡振华表示，“奥犍”就是指今土库曼斯坦城市库尼亚乌尔根奇。
土库曼斯坦东部有一部分土地曾被唐朝统治；当时，唐朝的军队打败西突厥，在土库曼斯坦建立了安西大都护府，又设置军事和行政单位。唐朝史学家杜佑在著作中提及一个名为“特拘梦”的地方，记载当地出产马匹、牛只、羊只、葡萄和葡萄酒；有中国学者认为，杜佑所指的“特拘梦”就是指土库曼。安史之乱爆发后，唐朝驻扎在今土库曼斯坦的军队被召到国内平乱，令中国与当地的往来有所减少。
天宝十年，唐朝与阿拉伯帝国爆发怛罗斯战役，唐军大败，这些战俘被押至阿拉伯帝国时途经现土库曼斯坦的城市。杜环是当中的一员，他在被俘后游历了包括土库曼斯坦在内的中亚、西亚和中东国家，记下了自己在外地的所见所闻；杜环把梅尔夫称为“末禄国”，并记录了当地的地理、物产、自然生态和习俗。
宋朝的史料也有提及库尼亚乌尔根奇，史料记载这座城市是花剌子模王朝的首都，又介绍了当地的物产和产业。
1220年代，成吉思汗出兵库尼亚乌尔根奇，成功攻陷这座城市，当地有不少工匠被发配到中国，他们被称为“回回工匠”；这些来自中亚的手工艺人把制造火器和建筑的技术介绍到中国，又带来了伊斯兰文化的学科知识。意大利旅行家马可·波罗曾在元朝时来到中国，期间到访了西安，并记述当地居民包括土库曼人。

现代

在第二次世界大战时，有土库曼斯坦人到中国东北地区参与抗日战争。
苏联解体后，中华人民共和国派员访问包括土库曼斯坦在内的前苏联加盟共和国，与这些国家磋商建交事宜。中华人民共和国代表团在到访俄罗斯、乌克兰和白俄罗斯后访问中亚五国，土库曼斯坦是最后一站，两国会谈过程颇为顺利，在1992年1月7日建立外交关系；在中华人民共和国代表团即将离去时，土库曼斯坦总统向每名团员赠送一块当地的传统手工毛织地毯。
2000年，时任中华人民共和国主席的江泽民应邀到访土库曼斯坦，当地总统送他一匹名为“阿赫达什”的汗血马；这匹马在两岁时能够以1分12秒4跑完一公里，它的祖先是苏联元帅朱可夫的马匹，曾经参与柏林战役胜利的入城仪式。除了江泽民外，胡锦涛和习近平也曾获赠汗血马。

能源合作

时任土库曼斯坦总统的萨帕尔穆拉特·尼亚佐夫曾在1998年表示有意出口天然气来华，而中石油与土库曼斯坦石油矿产资源部在2000年签订了一份关于能源合作的谅解备忘录。2006年，中华人民共和国和土库曼斯坦达成天然气合作协议，为期30年；协议落成后，中华人民共和国将会在土库曼斯坦投资开发天然气田和铺设天然气输气管，而土库曼斯坦也会经中国-中亚天然气管道向中国输送天然气。2007年，中石油与土库曼斯坦方面的机构签订天然气购销协议，而中国与土库曼斯坦合作勘探天然气的项目也在同年正式启动。
截至2011年，中国大陆的油气自主产量仍未能满足国内的需求，需要从外国进口油气资源；土库曼斯坦的天然资源很是丰富，因此被视为中华人民共和国其中一个能源战略选择。评论认为，土库曼斯坦出口天然气来华能缓解当地的油气资源出口问题，也满足了中国对能源的需求，并为中国提供了一个油气供应的战略后备基地。
论文〈基于地缘战略中国同土库曼斯坦资源合作分析〉指出，就2015年的国际局势而言，土库曼斯坦的周边国家未必会扩大从土库曼斯坦进口油气资源，因为伊朗被外国制裁，欧盟引进土库曼斯坦的油气资源时可能会被俄罗斯阻挠，俄罗斯则是土库曼斯坦企图摆脱的国家，位于土库曼斯坦南方的国家也面临其他问题；上述的局势有利中国加强与土库曼斯坦的能源合作。论文〈土库曼斯坦油气资源对中国未来能源战略布局的影响研究〉又指，土库曼斯坦的地理位置、油气资源、生产潜力、输管规划和油气出口走向将会影响中国的战略布局和部署。
中国与土库曼斯坦的能源合作并不限于进出口天然气：有中国企业在当地进行油井修复和钻井项目，也有中国企业出口油气设备到土库曼斯坦。

非能源领域合作

截至2014年5月，土库曼斯坦共有37家注册成立的中资企业，这些企业涉及的项目总额超过44亿美元，合作项目涵盖食品产业、通讯、农业等领域。
土库曼斯坦被视为棉花出口的大国，当地的蚕业颇为昌盛，但棉花深加工和丝绸工艺均有待发展，而中国纺织业和丝绸产业则有较为先进的技术；因此，学者赵青松建议中国与土库曼斯坦成立合资纺织企业。

文化关系

截至2013年，土库曼斯坦有三家学府提供汉语课程，亦有中国教师在当地大学教授汉语，但土库曼斯坦的汉语教师面临严重不足。中国的中央民族大学也有提供土库曼语课程，又设有关于中亚语言和文学的研究。根据中华人民共和国驻土库曼斯坦大使在2014年提供的数据，中国大陆有逾千名土库曼斯坦留学生；由于不少中国企业在土库曼斯坦经商，当地很需要既懂汉语、又懂土库曼语的人才，有曾到中国留学的土库曼斯坦人在回国后担任汉语翻译人员。
2012年，土库曼斯坦举行了一场名为“文化中国·魅力新疆”的文艺演出，新疆文艺团体在土库曼斯坦表演维吾尔族的传统歌舞，活动得到土库曼斯坦国家电视台和报章《中立土库曼斯坦》的报导。2015年，土库曼斯坦举行“中国文化日”，期间举办了苏绣展览、歌舞表演、摄影作品展览等文化交流活动，获部分当地传媒报导。