Działania Polskiej Organizacji Turystycznej w zakresie promocji turystycznej Polski w kraju i za granicą opierają się również na aktywnej współpracy z branżą turystyczną. Współpraca ta przebiega na wielu płaszczyznach i dotyczy wielu podmiotów branży turystycznej i organizacji zrzeszających te podmioty.

Jednym z najważniejszych partnerów Polskiej Organizacji Turystycznej jest Polska Izba Turystyki i jej oddziały w całej Polsce, z którą oprócz bieżącej współpracy realizowane są wspólnie również różne inicjatywy, typu konferencje naukowe, spotkania branżowe, podróże studyjne.

Przy Polskiej Organizacji Turystycznej działa Forum Turystyki Przyjazdowej jako nieformalna organizacja grupująca polskie biura podróży działające w turystyce przyjazdowej oraz Polonijne Forum Turystyki Przyjazdowej.
Do ważnych partnerów Polskiej Organizacji Turystycznej należą organizacje branżowe stanowiące rudymentarny czynnik (także historyczny) rozwoju turystyki w Polsce, takie jak: Polskie Towarzystwo Turystyczno-Krajoznawcze, Polskie Towarzystwo Schronisk Młodzieżowych, Polska Federacja Campingu i Caravaningu.

Z kolei w bezpośredniej współpracy Polskiej Organizacji Turystycznej z regionami uwidacznia się współpraca z branżą turystyczną, na przykład poprzez członków regionalnych i lokalnych organizacji turystycznych reprezentujących podmioty branży turystycznej. Dobrym przykładem tego typu współpracy jest cyklicznie odbywający się Zlot Lokalnych Organizacji Turystycznych, w którym niejednokrotnie udział biorą reprezentanci szeroku rozumianej branży turystycznej.

W ramach współpracy z branżą turystyczną Polska Organizacja Turystyczna corocznie organizuje „Krajową Giełdę Turystyczną” w formie warsztatów turystycznych, w których uczestniczą gestorzy polskiej bazy noclegowej oraz touroperatorzy. Taka forma spotkań ma na celu nawiązanie kontaktów handlowych z nowo powstałymi gestorami bazy noclegowej, a także podtrzymanie już istniejących. Podczas takich spotkań głównie negocjuje się ceny usług noclegowych na sezon w danym roku. W opinii uczestników, inicjatywa POT organizowania takich warsztatów jest czynnikiem wspomagającym działania polskiej branży turystycznej na rzecz rozwoju turystyki przyjazdowej.

Warto tu również nadmienić, że reprezentanci branży turystycznej aktywnie uczestniczą w tworzeniu najważniejszych i strategicznych dokumentów Polskiej Organizacji Turystycznej, takich jak chociażby „Marketingowa Strategia Polski w sektorze turystyki na lata 2008-2015” czy „Podręcznik Dobrych Praktyk POT-ROT-LOT”.