L'Eglise catholique romaine est la plus importante de toutes les Eglises qui ne sont pas membres du COE. Depuis 1965, un Groupe mixte de travail (GMT), placé sous l'égide du COE et de l'Eglise catholique romaine, se réunit régulièrement pour évoquer des questions d'intérêt commun et encourager la collaboration. Des réunions plénières ont lieu chaque année et un groupe exécutif se réunit deux fois dans l'intervalle. Les deux co-secrétaires – représentant respectivement le Conseil pontifical pour la promotion de l'unité des chrétiens (CPPUC) et le COE – aident à coordonner les contacts entre le COE et les dicastères du Vatican.

Le GMT a une action mondiale et reçoit des impulsions régionales et locales. La participation du COE est assurée par 10 membres et consultants représentant tous les milieux œcuméniques (traditions ecclésiales, confessions, régions, membres laïques, ordonnés, femmes, hommes, jeunes). Un nombre égal de participants est désigné par le CPPUC. Le GMT offre un espace où les institutions fondatrices peuvent discuter de sujets importants en rapport avec leurs relations et où leurs représentants partagent les expériences de leurs Eglises et de leurs milieux intéressés avec les paroisses catholiques romaines au niveau local.

Des études sont effectuées tant par des membres du GMT que par des experts des institutions fondatrices sur invitation du Groupe. Le domaine de préoccupation du GMT touche diverses activités de programme du COE: le Pèlerinage de justice et de paix, questions de doctrine, questions en rapport avec la mission, la justice, la paix et la réconciliation, formation œcuménique, jeunes.

Bien que l'Eglise catholique romaine ne fasse pas partie du COE, elle est membre de plein droit de la Commission de Foi et constitution. Elle participe également à titre consultatif aux activités en rapport avec la mission. L'Eglise catholique romaine finance un poste professoral à l'Institut œcuménique de Bossey et y assure aussi un soutien spirituel. Par l'entremise du Conseil pontifical pour le dialogue interreligieux, l' Eglise catholique romaine collabore avec le programme du COE "Coopération et dialogue interreligieux".