Дипломатические отношения между странами установлены 14 октября 1960 года. До 1991 года СССР оказывал значительное содействие в становлении независимого малийского государства практически во всех жизненно важных сферах. Было подписано свыше 30 межправительственных соглашений. В Мали были проведены масштабные геологоразведочные работы, построены цементный завод, стадион в Бамако, профтехучилище, госпиталь, создано Национальное общество разведки и эксплуатации национальных ресурсов Мали, золотодобывающее предприятие «Калана», построен аэродром в г.Гао. Безвозмездно построены 6 учебных заведений, в том числе сельскохозяйственный политехнический институт, Высшая административная школа, медицинское училище. В советских/российских вузах было подготовлено в общей сложности свыше 10 тысяч малийских специалистов. Осуществлялось и военно-техническое сотрудничество: в Мали были поставлены истребители МиГ-21 и вертолеты марки Ми.

В настоящее время страна подтверждает свою заинтересованность в укреплении партнерских отношений с Россией.

Осуществляется межпарламентское сотрудничество. С июня 1993 года в малийском парламенте действует депутатская группа дружбы «Мали-Россия».

В мае 2009 года создана совместная российско-малийская рабочая группа по борьбе с терроризмом и организованной преступностью.

Военно-техническое сотрудничество развивается на основе межправительственного соглашения, подписанного в Москве 25 марта 2003 года.

В сентябре 2012 года с Мали был заключен контракт на поставку автоматов Калашникова, пулеметов и боеприпасов к ним.