Als älteste und größte mathematische Fachgesellschaft vertritt die DMV heute 4000 Mathematikerinnen und Mathematiker und ist an fast allen Universitäten in Deutschland mit lokalen Ansprechpartnern präsent. Sie kooperiert mit allen anderen mathematischen Gesellschaften im deutschsprachigen Raum. Eine besonders enge Zusammenarbeit pflegt die DMV zusammen mit der Gesellschaft für Angewandte Mathematik und Mechanik (GAMM), mit der sie auch die Vorschläge zur Wahl des DFG-Fachausschusses "Mathematik" erarbeitet. Zusammen mit der GAMM, der Gesellschaft für die Didaktik der Mathematik (GDM) sowie mit der Österreichischen Mathematischen Gesellschaft (ÖMG) hält die DMV in regelmäßigen Abständen gemeinsame Jahrestagungen ab.
Mit einigen deutschen Gesellschaften verwandter fachlicher Ausrichtung bestehen Doppelmitgliedschaftsabkommen, die Mitgliedern beider Gesellschaften in beiden eine Beitragsreduktion anbieten.
Mit der Gesellschaft für Klassifikation e.V. (GfKl) besteht eine assoziierte Mitgliedschaft. Diese beinhaltet keine Reduktion der Mitgliedsbeiträge, wohl aber gewährt jede Gesellschaft den Mitgliedern der anderen bei wissenschaftlichen Tagungen dieselben Ermäßigungen wie ihren eigenen Mitgliedern.
Reziprozitätsabkommen
Australian Mathematical Society
Société Mathématique de Belgique
Sociedade Brasileira de Matemática
Canadian Mathematical Society
Dansk Matematisk Forening
Société Mathématique de France
Wiskundig Genootschap
Unione Matematica Italiana
Mathematical Society of Japan
London Mathematical Society
Österreichische Mathematische Gesellschaft
Sociedade Portugesa de Matemática
Real Sociedad Matemática Española R.S.M.E.
Schweizerische Mathematische Gesellschaft
Doppelmitgliedschaftsabkommen
Gesellschaft für Informatik, GI
Deutsche Physikalische Gesellschaft, DPG
Gesellschaft für Didaktik der Mathematik, GDM
Deutscher Verein zur Förderung des mathematischen und naturwissenschaftlichen Unterrichtes, MNU
Mathematik-Unterrichts-Einheiten-Datei e.V, MUED
Assoziationsvereinbarung
Zusammenarbeit