예상과 달리 냉전 이후 NATO는 냉전 이후 첫 군사적 작전을 개시하는 등, 집단방위(collective defense) 및 전쟁 억지력 강화 역할을 수행하면서 영향력을 부분적으로 강화했다는 평가를 받았다. 1990년, 이라크의 쿠웨이트 공습 당시 터키에서 약 7개월 간 작전을 수행한 NATO 군은 1990년부터 보스니아 전쟁, 코소보 전쟁, 아프가니스탄 전쟁, 소말리아 부근의 아덴만 해적 소탕 작전, 리비아 내전 등의 작전을 수행했다. 특히 아프가니스탄 전쟁에서 “한 회원국에 대한 군사 공격은 회원국 전체에 대한 침공으로 간주해 즉각 대응한다”는 「북대서양 조약(The North Atlantic Treaty)」 제5조의 첫 적용 사례로 NATO의 역외 활동 능력을 현격히 강화시켰다는 평가를 받았다.
2020년 6월 기준, NATO는 2만여 명 규모의 병력을 아프가니스탄, 코소보, 지중해 지역의 작전 등에 투입하고 있다.