Saint-Sébastien-sur-Loire est jumelée avec Glinde, en Allemagne, Porthcawl, au pays de Galles, Kaposvar, en Hongrie, et Cernavoda, en Roumanie. La Ville a, en outre, engagé une coopération avec Kati, au Mali. Toutes les associations en charge de l'animation envers ces villes sont fédérées au sein de l'Office municipal des relations internationales (OMRI).
Faisant suite à l'engagement pris en 2012 par Saint-Sébastien-sur-Loire et ses villes jumelées dans le projet portant sur la gestion des déchets à Kati, la Ville a présenté un bilan de la mission d'évaluation menée au Mali au mois de mars 2016. La Ville soutient, en effet, l'association Sabougnouma dans la coopération Nord-Sud.
