2003年，伊拉克战争爆发，中伊双边关系受到影响。战后，中伊关系实现平稳过渡和发展。2004年7月，中国驻伊拉克使馆复馆，10月，两国互派大使。2014年12月，中国驻埃尔比勒总领事馆开馆。

　　伊拉克战争后，伊拉克库尔德斯坦爱国联盟主席、伊拉克临时管理委员会领导机构成员贾拉勒·塔拉巴尼（2003年8月）、临时管理委员会轮值主席欧鲁姆（2004年3月）、临时政府副总统沙维斯（2005年1月）、总统塔拉巴尼（2007年6月）、总理马利基（2011年7月）、外交部长贾法里 （2015年6月）、总理阿巴迪（2015年12月）等先后访华。2014年2月，中国外交部长王毅访问伊拉克。2015年3月，中国国务委员杨洁篪访问伊拉克。2017年4月，中国外交部长王毅和伊拉克外交部长贾法里在“文明古国论坛”首次部长会期间会晤。2018年7月，伊拉克副外长邵什来华出席中阿合作论坛第八届部长级会议。

　　2015年12月伊拉克总理阿巴迪访华期间，两国发表关于建立战略伙伴关系的联合声明。

　　2007年6月，中伊外交部建立政治磋商机制。2008年1月，伊拉克副外长阿巴维访华，并举行两国外交部首次政治磋商。2011年2月，中国外交部副部长翟隽访问伊拉克，并举行两国外交部第二轮政治磋商。2014年12月，中国外交部副部长张明访问伊拉克。