Partenaire majeur de la CdC, le Conseil fédéral est invité à ses assemblées plénières. Il peut demander à la CdC d’examiner et de se prononcer sur des dossiers dans lesquels les intérêts des cantons sont en jeu.
La Constitution fédérale, à ses articles 45 et 55, donne le droit aux cantons de participer au processus de décision sur le plan fédéral. Un dialogue régulier entre le Conseil fédéral et les gouvernements cantonaux a été institutionnalisé pour la première fois en 1978 avec la création d’un « Organe de contact Confédération – cantons ». Après la création de la CdC, cet organe a été remplacé en 1997 par un « Dialogue confédéral ». Ces rencontres sont l’occasion pour les délégations du Conseil fédéral et de la CdC d’échanger informations et points de vue sur les thèmes du moment et sur les dossiers en cours, dans le but de parvenir à une harmonisation politique entre la Confédération et les cantons. Par ailleurs, un dialogue sur les questions européennes (Dialogue Europe) a lieu à intervalles réguliers depuis 2012.