نیاز صنایع پایین‌دستی صنعت نفت به سرمایه، دانش فنی و تکنولوژی عامل اصلی مذاکره شرکت ملی صنایع پتروشیمی با شرکت‌های خارجی پس از اجرای برجام محسوب می‌شود. به طوری که این شرکت اقدام به امضای ۱۰ تفاهم نامه با شرکت‌های خارجی در فضای پسابرجام کرده است.

ایران که در دوران تحریم بازارهای صادراتی اروپا در حوزه پتروشیمی را از دست داده بود در دوران پسابرجام مذاکرات خود را با شرکت‌های معتبر دنیا آغاز کرد. در حال حاضر مجددا فعالیت صنایع پتروشیمی در بازارهای صادراتی اروپا و همچنین آمریکای جنوبی آغاز شده است. به طوریکه بسیاری از شرکت‌های معتبر خارجی که قبلا در صنعت پتروشیمی ایران حضور نداشتند، اکنون اعلام تمایل کرده‌اند. برای مثال شرکت توتال تاکنون در صنعت پتروشیمی ایران سرمایه‌گذاری نکرده بود اما اکنون اعلام تمایل کرده است. همچنین شرکت BASF در حال بررسی یک طرح با میزان سرمایه‌گذاری ۴ تا ۴.۶ میلیارد دلاری با یک شرکت ایرانی است. همچنین شرکت‌های لینده، میتسویی، فرکوبه، سوجیت، هیوسانگ و شل از جمله شرکت‌های معتبر خارجی هستند که برای سرمایه‌گذاری در صنعت پتروشیمی ابراز تمایل کرده‌اند.

تفاهم‌نامه بین شرکت ملی پتروشیمی و شرکت شل در ۱۸ مهرماه ۱۳۹۵ با هدف انجام مطالعات و ارزیابی سرمایه‌گذاری در صنعت پتروشیمی ایران و استفاده از دانش فنی شل جهت توسعه صنعت پتروشیمی (با اولویت GTL) امضا شد. با امضای این تفاهم نامه  این شرکت هلندی موظف شد  جهت حضور و سرمایه‌گذاری و اجرای طرح‌های جدید در صنعت پتروشیمی بررسی‌های فنی و اقتصادی خود را انجام دهد.

همچنین شرکت ملی صنایع پتروشیمی با شرکت هیوسانگ (کره جنوبی) با هدف امکان‌سنجی انجام پروژه مشترک PDH/PP (تبدیل گازمایع و پروپان به پروپیلن و پلی‌پروپیلن) در ایران، شرکت ژاپنی  با هدف ITOCHU تامین مالی کوتاه‌مدت (یوزانس) به مبلغ ۳۲۰ میلیون یورو (قابل افزایش به ۶۴۰ میلیون یورو در صورت لزوم)، با شرکت ژاپنی     به منظور Marubeniتامین مالی کوتاه مدت (یوزانس) به مبلغ ۳۲۰ میلیون یورو بر اساس Corporate Guarantee شرکت صنایع پتروشیمی خلیج‌فارس قرارداد همکاری امضا کرده است.

امضای قراداد با شرکت شرکت ژاپنی میتسویی جهت انجام مطالعات اجرای طرح یوتیلیتی متمرکز پتروشیمی در فاز دوم عسلویه و ارائه تسهیلات فاینانس از بانک JBIC ژاپن، شرکت ژاپنی سوچیتز  برای امکان سنجی پروژه مشترک GTPP در ایران و بر اساس نتایج سرمایه‌گذاری احتمالی، شرکت توتال فرانسه برای انجام مطالعات جهت اجرای یک طرح پتروشیمی در ایران با مشارکت سرمایه‌گذاران ایرانی، با شرکت فرانسوی_آلمانی ایر لیکویید برای همکاری تکنولوژیکی جهت ایجاد لیسانس مشترک به نام PARS MTP و انجام مهندسی پایه به صورت مشترک برای فرآیند تبدیل متانول به پروپینل، شرکت لینده آلمان برای  بررسی اجرای واحدهای جداسازی هوا در قالب قراردادهای B.O.O یا B.O.T در ایران و همچنین ارائه دانش فنی با اخذ تسهیلات از بانک‌های آلمانی، اجرای یک طرح پتروشیمی در ایران با مشارکت سرمایه‌گذاران ایرانی و شرکت آلمانی  BASF  برای انجام مطالعات به منظور سرمایه‌گذاری مشترک با سرمایه‌گذاران ایرانی جهت اجرای یک مجتمع پتروشیمی بزرگ در ایران با ارائه تسهیلات فاینانس از دیگر نتایج مذاکره شرکت ملی صنایع پتروشیمی با شرکت‌های خارجی است.