Законодательное Собрание области согласно статье 104 Конституции Российской Федерации и статье 21 Устава Пензенской области является субъектом права законодательной инициативы по внесению изменений в федеральное законодательство. Законопроекты вносятся в Государственную Думу Российской Федерации. На основании статьи 264 Федерального закона от 6 октября 1999 года № 184-ФЗ «Об общих принципах организации законодательных (представительных) и исполнительных органов государственной власти субъектов Российской Федерации» Законодательное Собрание области также рассматривает проекты федеральных законов по предметам совместного ведения с Российской Федерацией.

Председатель Законодательного Собрания входит в состав Совета законодателей Российской Федерации при Федеральном Собрании Российской Федерации.

7 июля 2009 года подписано соглашение между Советом Федерации Федерального Собрания Российской Федерации и Законодательным Собранием Пензенской области о взаимодействии в федеральном законодательном процессе.

В рамках делового сотрудничества депутаты Государственной Думы, члены Совета Федерации Федерального Собрания Российской Федерации от Пензенской области регулярно принимают участие в работе Законодательного Собрания, что служит укреплению взаимодействия двух уровней представительной власти.

Депутаты Законодательного Собрания участвуют в парламентских слушаниях, заседаниях круглых столов, совещаниях и семинарах, проводимых Государственной Думой и Советом Федерации Федерального Собрания Российской Федерации по актуальным вопросам законодательства.

Сайт Законодательного Собрания регулярно участвует в ежегодном конкурсе на лучший сайт законодательных (представительных) органов государственной власти субъектов Российской Федерации в информационно-телекоммуникационной сети Интернет, проводимом Советом Федерации Федерального Собрания Российской Федерации.

В рамках межпарламентского сотрудничества в целях координации законотворческой деятельности субъектов Российской Федерации Приволжского федерального округа, создания единой правовой основы для реализации политики государства во всех сферах российского общества и обеспечения безопасности в Поволжье представители Законодательного Собрания принимают участие в работе Ассоциации законодательных (представительных) органов государственной власти субъектов Российской Федерации Приволжского федерального округа.

Продолжая давние традиции дружбы, взаимоуважения и тесного сотрудничества с законодательными собраниями субъектов Российской Федерации, Законодательное Собрание Пензенской области стремится документально оформить имеющиеся связи. Так, по состоянию на 1 ноября 2014 года заключено и имеют силу 10 соглашений о сотрудничестве.

Основной целью соглашений с законодательными собраниями субъектов Российской Федерации является развитие межпарламентских связей и обмен опытом законотворческой деятельности. В рамках соглашений идет регулярный обмен законодательными актами или их проектами, материалами по вопросам законотворчества, организации деятельности органов законодательной власти, проводятся совместные встречи и консультации, переговоры по вопросам, представляющим взаимный интерес, идет обмен опытом законотворческой работы, законодательного обеспечения местного самоуправления. Стороны уделяют особое внимание установлению и развитию прямых контактов между постоянными комиссиями и комитетами законодательных собраний и обмену делегациями между ними.

Соглашение о сотрудничестве между Самарской Губернской Думой и Законодательным Собранием Пензенской области в законотворческой деятельности.

Соглашение о сотрудничестве между Государственным Собранием Республики Мордовия и Законодательным Собранием Пензенской области в законотворческой деятельности.

Соглашение о сотрудничестве между Законодательным Собранием Ульяновской области и Законодательным Собранием Пензенской области в законотворческой деятельности.

Соглашение о сотрудничестве между Саратовской областной Думой и Законодательным Собранием Пензенской области в законотворческой деятельности.

Соглашение о сотрудничестве между Государственным Советом Республики Татарстан и Законодательным Собранием Пензенской области в законотворческой деятельности.

Соглашение о сотрудничестве между Государственным Собранием Республики Марий Эл и Законодательным Собранием Пензенской области в законотворческой деятельности.

Соглашение о сотрудничестве между Государственным Советом Чувашской Республики и Законодательным Собранием Пензенской области в законотворческой деятельности.

Соглашение о сотрудничестве между Законодательным Собранием Кировской области и Законодательным Собранием Пензенской области.

Соглашение о сотрудничестве между Государственным Советом Удмуртской Республики и Законодательным Собранием Пензенской области.

Соглашение о сотрудничестве между Законодательным Собранием Пензенской области и Законодательным Собранием Пермского края.

Соглашение о сотрудничестве между Законодательным Собранием Пензенской области и Законодательным Собранием Ульяновской области.

Соглашение о сотрудничестве между Брянской областной Думой и Законодательным Собранием Пензенской области.

25 июня 2008 года подписано соглашение о сотрудничестве между Законодательным Собранием Пензенской области и Ассоциацией «Совет муниципальных образований Пензенской области».

12 апреля 2011 года подписано соглашение о взаимодействии Управления Федеральной службы судебных приставов по Пензенской области и Законодательного Собрания Пензенской области при проведении личного приема граждан.

22 мая 2014 года подписано соглашение о сотрудничестве и взаимодействии между Пензенской областной торгово-промышленной палатой и Законодательным Собранием Пензенской области.

10 июня 2014 года подписано соглашение о сотрудничестве между Федерацией профсоюзов Пензенской области и Законодательным Собранием Пензенской области.

17 мая 2017 года подписано соглашение  между Управлением Министерства юстиции Российской Федерации по Пензенской области и Законодательным Собранием Пензенской области о взаимодействии в сфере юстиции.