Ruotsin jäsenyyttä EU:ssa säätelee Ruotsin ja unionin senhetkisten jäsenmaiden yhdessä neuvottelema liittymissopimus. Ruotsin valtiopäivät hyväksyi liittymissopimuksen kansan hyväksyttyä jäsenyyden marraskuussa 1994 järjestetyssä kansanäänestyksessä. Liittymissopimus sisältää muun muassa määräyksiä siitä, miten EU:n tulee sopeuttaa toimielimiään antaakseen tilaa ruotsalaisille edustajille ja erilaisia siirtymäsääntöjä, jotka koskevat EU:n lakien soveltamista Ruotsissa.
Jäsenyys EU:ssa edellytti myös muutoksia tiettyihin ruotsalaisiin perustuslakeihin. Lainmuutoksilla mahdollistettiin muun muassa se, että valtiopäivät voi luovuttaa päätösvaltaa EY:lle. Ruotsi on muuttanut perustuslakejaan useita kertoja EU-jäsenyyden johdosta. Yhtenä esimerkkinä tästä on valtiopäivien mahdollisuus luovuttaa päätösvaltaa koko EU:lle.
Vuoden 1994 jäsenyyttä koskevan kansanäänestyksen lisäksi Ruotsissa järjestettiin vuonna 2003 kansanäänestys osallistumisesta EU:n valuuttaunioniin. Kansanäänestyksen tuloksen perusteella Ruotsi päätti olla ottamatta käyttöön yhteistä eurovaluuttaa.
Ruotsin valtiopäivät ja hallitus osallistuvat yhteistyöhön EU:ssa monella eri tasolla. EU-yhteyksissä Ruotsia edustaa maan hallitus, mutta sekä hallitus että valtiopäivät osallistuvat siihen prosessiin, jossa EU päättää laeista.
Ruotsilla on 10 ääntä EU:n ministerineuvostossa ja 19 paikkaa Euroopan parlamentissa. Ruotsi osallistuu EU:n passiunioniin, niin kutsuttuun Schengen-yhteistyöhön.