역사 소련 붕괴 이후 아제르바이잔이 1991년 독립을 선언하자, 파키스탄은 같은 해 12월 12일 아제르바이잔을 주권 국가로 인정한 최초의 국가 중 하나가 되었다. 양국은 1992년 6월 9일 공식적인 외교 관계를 수립했다. 파키스탄은 아르메니아의 나고르노카라바흐 점령을 불법으로 간주하며, 이 지역이 아제르바이잔 영토임을 일관되게 주장하고 있다. 이로 인해 파키스탄은 아르메니아를 국가로 인정하지 않는 유일한 유엔 회원국으로 남아있다. 반대로 아제르바이잔은 카슈미르 문제에 대해 파키스탄의 입장을 지지하고 있다.
정치적 관계 양국은 고위급 교류를 활발히 진행하며 긴밀한 정치적 관계를 유지하고 있다. 양국 정상, 의회 대표단, 외교관들은 정기적으로 상호 방문하며 지역 및 국제 문제에 대한 협력 방안을 논의한다. 아제르바이잔과 파키스탄은 이슬람 협력 기구(OIC), 경제 협력 기구(ECO) 등 여러 국제 및 지역 기구에서 긴밀히 협력하고 있으며, 유엔 등 국제 무대에서도 상호 지지를 표명한다.
경제적 관계 양국 간의 무역량은 아직 잠재력에 비해 낮은 수준이지만, 에너지, 농업, 정보 기술, 섬유 등 다양한 분야에서 협력 증진을 위한 노력이 지속적으로 이루어지고 있다. 아제르바이잔은 카스피해 지역의 주요 에너지 생산국이며, 파키스탄은 에너지 수요가 높은 국가로서 상호 보완적인 경제 협력 가능성을 가지고 있다. 양국은 공동 경제 위원회를 통해 무역 및 투자 증진 방안을 논의하고 있으며, 자유 무역 협정 체결에 대한 논의도 진행된 바 있다.
군사 및 안보 협력 아제르바이잔과 파키스탄은 국방 분야에서도 긴밀하게 협력하고 있다. 파키스탄은 아제르바이잔 군인들에게 군사 훈련을 제공하고 있으며, 양국은 합동 군사 훈련 및 국방 산업 협력을 모색하고 있다. 아제르바이잔은 파키스탄의 국방 기술에 관심을 보이고 있으며, 파키스탄은 아제르바이잔의 군 현대화 노력에 기여하고 있다. 2020년 제2차 나고르노카라바흐 전쟁 당시 파키스탄은 아제르바이잔에 대한 강력한 지지를 표명했다.
문화 및 인적 교류 양국은 공통된 이슬람 유산과 문화를 기반으로 다양한 문화 교류를 추진하고 있다. 교육, 관광, 스포츠 분야에서도 협력이 이루어지고 있으며, 양국 국민 간의 유대 강화를 위한 프로그램들이 운영되고 있다. 아제르바이잔에서는 파키스탄 문화 축제가, 파키스탄에서는 아제르바이잔 문화 행사가 개최되기도 하며, 양국 대학 간 학생 교류도 활발히 이루어진다.