Perú es miembro de la UNESCO desde 1946.
Perú firmó la Convención sobre el Patrimonio Mundial Cultural y Natural en 1982. En la actualidad, cuenta con un total de diez sitios en la Lista del Patrimonio Mundial: seis culturales, dos naturales y dos mixtos. Los más destacados son el Santuario Histórico de Machu Picchu y la ciudad de Cuzco, ambos inscritos en 1983.
El Sector de las Ciencias Naturales de la Organización está llevando a cabo un proyecto conjunto con el Gobierno del Perú en Machu Picchu y su valle. Este proyecto tiene como objeto mejorar la conservación del sitio por medio de tecnologías espaciales y en particular, de la detección remota.
En 1966, el Gobierno peruano y la UNESCO acordaron iniciar un programa para reducir la magnitud del impacto de los terremotos en la región andina, y firmaron un acuerdo bilateral para crear el Centro Regional de Sismología para América del Sur (CERESIS).
Además, en el 2006 la Organización y el Gobierno de Perú decidieron crear un Centro Regional para la Salvaguardia del Patrimonio Inmaterial de América Latina (CRESPIAL) en Cuzco, para asesorar a los Estados miembros de la región en la gestión de acciones de salvaguardia de su patrimonio.