De PvdA is in de periode 2004-2009 met zeven leden vertegenwoordigd in het Europees Parlement (EP). De PvdA-leden maken deel uit van de fractie van de Partij van de Europese Sociaal-Democraten (PES). Ieke van den Burg is voorzitter van de PvdA-delegatie in de PES-fractie. Voor de EP-verkiezingen van 10 juni 2004 ging de PvdA een lijstverbinding aan met GroenLinks.
Tot september 2007 leidde Max van den Berg, die lijsttrekker was in 2004, de PvdA-delegatie. Hij nam ontslag vanwege zijn benoeming tot Commissaris van de Koningin in Groningen en werd opgevolgd door Lily Jacobs.