Teisinis pagrindas bendradarbiavimui gynybos srityje. 2011 m. gegužės 18 d. pasirašytas atnaujintas dvišalis susitarimas tarp Lietuvos ir Moldovos gynybos ministerijų dėl bendradarbiavimo gynybos srityje. Pirmasis toks susitarimas buvo pasirašytas 2006 m. Susitarimas dėl Moldovos karininkų mokymo Lietuvos karo akademijoje pasirašytas 2005 m.
Karinis diplomatinis atstovavimas. 2008–2011 m.Lietuvos Respublikos gynybos atašė Moldovai rezidavo Kišiniove, 2011–2019 m. – Kyjive, nuo 2019 m. vėl Kišiniove.
Moldova nėra paskyrusi savo karinio atstovo Lietuvai.
Dvišalis karinis bendradarbiavimas vyksta pagal kasmet pasirašomus planus. Vyksta politinės ir karinės konsultacijos su Moldovos gynybos ministerijos atstovais gynybos reformų, strateginės komunikacijos ir kovos su dezinformacija, kibernetinio saugumo klausimais. Rengiami dvišaliai ministrų ir kariuomenių vadų vizitai.
Karinis rengimas ir mokymas. Nuo 2004 m. kviečiame Moldovos karininkus į anglų kalbos ir karininkų karjeros kursus Lietuvos karo akademijoje, finansuojame studijas Baltijos gynybos koledžo Strateginio lygmens ir karininkų karjeros kursuose. Moldovos kariai dalyvauja medikų kursuose ir tarptautiniame instruktorių kurse Lietuvos kariuomenės mokykloje.
Daugiašalis bendradarbiavimas. Lietuva aktyviai dalyvauja NATO Karinio rengimo tobulinimo programos (angl. DEEP – Defence Education Enhancement Programme) vykdomoje veikloje reformuojant Moldovos puskarininkių rengimo sistemą. Lietuvos kariuomenės instruktoriai padeda rengti ir vesti įvairių pakopų kursus, rengia instruktorius, padeda vertinti kursų kokybę.
Parama Moldovos kariuomenei. Priimtas sprendimas 2026–2028 m. remti Moldovos kariuomenę skiriant 2 mln. eurų kasmet. Suplanuota įgyti vadovavimo ir valdymo informacines sistemas, individualaus rengimo priemones, mobiliąsias vadavietes, bepiločių treniruočių centrą, pajėgų apsaugos priemones. Ši parama skirta Lietuvos Didžiojo Kunigaikščio Kęstučio pėstininkų bataliono bendradarbiavimui su Moldovos kariuomenės III brigados I batalionu plėtoti ir štabų lygmens pratyboms įgyvendinti. Lietuva Moldovos kariuomenei yra perdavusi termovizinių taikiklių, FPV dronų, antidronų šautuvų.
Kita parama Moldovai. 2019-2022 m. LR ambasada vykdė NATO kontaktinės ambasados funkcijas Moldovoje.