De PvdA was tot 1 juli 2026 met vier leden vertegenwoordigd in het Europees Parlement (EP). De PvdA-leden maakten deel uit van de fractie van de Progressieve Alliantie van Socialisten en Democraten (S&D). Sinds de fusie van de PvdA en GroenLinks tot Progressief Nederland (PRO) zijn zij lid van PRO. Zij bleven deel uitmaken van de S&D-fractie.
De PvdA was vanaf de eerste verkiezingen voor het EP in 1979 vertegenwoordigd in het Parlement. Haar beste resultaat behaalde zij bij de verkiezingen van 1979 en 1984, toen zij op 9 zetels uitkwam. Bij de verkiezingen voor het EP van 2009 en 2014 ging de PvdA een lijstverbinding aan met GroenLinks. In 2024 namen beide partijen met een gezamenlijke lijst deel aan de verkiezingen. Op 1 juli 2026 gingen de PvdA en GroenLinks op in Progressief Nederland (PRO).
Mohammed Chahim was voorzitter van de PvdA-delegatie in de S&D-fractie.