İslam İşbirliği Teşkilatı (İİT) ile hukuki ilişki kurmak, OTS'nin uluslararası işbirliği alanında yürütülen çabalarının ana odaklarından biri olmuştur.
13. İslam Zirvesi Konferansı'nın Sonuç Bildirgesi'nde, iki organizasyon arasındaki ilişkilere ayrılan 201. maddede Konferans, “OTS ile İİT arasındaki işbirliğinin kurulmasını ve gelecekte hukuki bir ilişkinin oluşturulmasını memnuniyetle karşıladı” şeklinde ifade edilmiştir.
Türk Devletleri Teşkilatı, 18 Nisan 2016 tarihinde İstanbul'da İİT'nin bağlı kuruluşlarından biri olan İslam Ülkeleri İstatistik, Ekonomi ve Sosyal Araştırma ve Eğitim Merkezi (SESRIC) ile bir Mutabakat Zaptı (MoU) imzalamıştır.
Ayrıca, 18-19 Ekim 2016 tarihlerinde Taşkent'te yapılan 43. Dışişleri Bakanları Konseyi oturumunda, OIC Üye Devletlerinin Dışişleri Bakanları “OIC ile Türkçe Konuşan Ülkeler Konseyi (CTSS) arasında imzalanan Mutabakat Zaptını memnuniyetle karşıladı ve bu anlaşmanın CTSS’nin OIC’de gözlemci statüsü elde etmesini sağlayacağına” dair bir paragraf eklenmiştir.
Bu kararların ardından, MoU, 10 Eylül 2017 tarihinde Astana'da gerçekleştirilen İlk OIC Bilim ve Teknoloji Zirvesi'nin marjında her iki Genel Sekreter tarafından imzalanmıştır. İmzalanan MoU, iki organizasyon arasındaki mevcut işbirliğini somut projelerle güçlendirmek için atılan bir adım olmuştur. Türk Devletleri Teşkilatı, OIC’de gözlemci statüsü elde etmeye yönelik girişimlerde bulunmuş ve OIC üyesi olan üye devletlerin desteğiyle, önümüzdeki dönemde gözlemci statüsü kazanmayı beklemektedir. Ayrıca, Türk Devletleri Teşkilatı, şu anda İslam Kalkınma Bankası ile karşılıklı ilgi alanında belirli bölgesel projelerde ortaklık kurma üzerinde çalışmaktadır.
OTS Genel Sekreteri, 17 Ocak 2022 tarihinde Cidde'de İslam İşbirliği Teşkilatı (İİT) Genel Sekreteri ile bir toplantı gerçekleştirmiştir. OTS ve İİT başkanları, OTS ve İİT arasındaki işbirliği seviyesinin yükseltilmesi gereğini vurgulamış ve iki organizasyon arasındaki hukuki çerçeveyi güçlendirmek için adımlar atılması konusunda anlaşmışlardır.
Genel Sekreter, 22-23 Mart 2022 tarihlerinde İslam Cumhuriyeti Pakistan'ın İslamabad kentinde düzenlenen İİT'nin 48. Dışişleri Bakanları Konseyi (CFM) oturumunun açılışında bulunmuş ve oturum katılımcılarına hitap etmiştir. 48. Oturumda dünya genelindeki güvenlik sorunları, bölgesel çatışmalar, Filistin meselesi, Afganistan ve Jammu Keşmir'deki durum, İslamofobi ile mücadele, terörle mücadele, dinlerin karalanması, İİT üyesi olmayan ülkelerdeki Müslüman grupların ve topluluklarının durumu gibi geniş bir konu yelpazesi ele alınmıştır.
Son olarak, Eylül 2023'te, OTS Genel Sekreteri, 22 Eylül 2023 tarihinde New York'ta Birleşmiş Milletler Genel Kurulu'nun marjında İslam İşbirliği Teşkilatı (İİT) Genel Sekreteri ile bir toplantı gerçekleştirmiştir. Genel Sekreterler, iki organizasyonun mevcut faaliyet koşullarını, işbirliğini güçlendirme olanaklarını ve OTS'nin İİT'deki gözlemci statüsünü elde etme sürecini tartışmışlardır. Taraflar, işbirliğini genişletmek ve Üye Devletler için ortak, sonuç odaklı projeler uygulamak amacıyla bir Eylem Planı geliştirmeyi kabul etmişlerdir. Ayrıca, OTS ve İİT Üye Devletlerinin ortak değerleri, kültürü ve gelenekleri temelinde işbirliğini daha da genişletmenin önemini vurgulamışlardır.