国际原子能机构作为世界核领域合作中心，已多次正式讨论美英澳核潜艇合作问题。中方在国际原子能机构会议上表示，美英澳核潜艇合作构成严重的核扩散风险，中方敦促三国多做有利于地区和平稳定的事情。
2021年11月24日，国际原子能机构召开理事会会议，理事会在短时间内以协商一致方式决定就美英澳核潜艇合作问题增设单独、正式的议题，并在2021年11月26日进行首次讨论。此后，国际原子能机构连续多次讨论了美英澳核潜艇合作问题，广大成员国对美英澳三国核潜艇合作引发的核扩散风险表达了严正关切，而三国企图在有关决议中写入修正案、为核潜艇合作谋求“合法化”的举动最终未能得逞。
中方在国际原子能机构会议上表示，美英澳核潜艇合作构成严重的核扩散风险，冲击国际核不扩散体系，刺激军备竞赛，破坏亚太地区的和平稳定，受到地区国家和国际社会的普遍质疑和反对。中方敦促美英澳三国摒弃冷战思维和零和博弈，忠实履行国际义务，多做有利于地区和平稳定的事情。中方表示，美英澳核潜艇合作的本质是美、英作为核武器国家和《不扩散核武器条约》存约国，出于众所周知的狭隘地缘政治和战略安全目的，向澳大利亚这个西方军事盟国和无核武器国家转让数以吨计的武器级高浓铀。这是教科书级别的核扩散案例，公然违反《不扩散核武器条约》目标和原则，对国际原子能机构现行保障监督体系和国际核不扩散机制构成严峻挑战，遗患无穷。
