Yhdysvallat ja 11 muuta maata perustavat Pohjois-Atlantin liiton (Nato), vastavuoroisen puolustussopimuksen, jonka tarkoituksena on hillitä Neuvostoliiton mahdollista hyökkäystä Länsi-Eurooppaa vastaan. Nato oli Yhdysvaltain johtama tärkein sotilasliitto Neuvostoliittoa vastaan koko kylmän sodan ajan.
Yhdysvaltojen ja Neuvostoliiton väliset suhteet alkoivat huonontua nopeasti vuonna 1948. Saksan sodanjälkeisestä asemasta oli kiivaita erimielisyyksiä, sillä amerikkalaiset vaativat Saksan elpymistä ja mahdollista uudelleenvarustelua ja neuvostoliittolaiset vastustivat jyrkästi tällaisia toimia. Kesäkuussa 1948 neuvostoliittolaiset estivät kaiken maaliikenteen amerikkalaisten miehitysvyöhykkeelle Länsi-Berliinissä, ja vain Yhdysvaltojen massiivinen ilmasilta, joka kuljetti elintarvikkeita ja muita välttämättömiä tarvikkeita, elätti vyöhykkeen väestön, kunnes neuvostoliittolaiset antoivat periksi ja poistivat saarron toukokuussa 1949. Tammikuussa 1949 presidentti Harry S. Truman varoitti puheessaan unionin tilasta, että demokratian ja kommunismin voimat olivat vaarallisessa kamppailussa, ja hän vaati Pohjois-Atlantin ja Yhdysvaltain sotilaiden puolustusliittoa Koreassa. Huhtikuussa 1949 Belgian, Kanadan, Tanskan, Ranskan, Ison-Britannian, Islannin, Italian, Luxemburgin, Alankomaiden, Norjan, Portugalin ja Ranskan edustajat allekirjoittivat yhdessä Yhdysvaltojen kanssa Naton sopimuksen. Allekirjoittajat sopivat, että ”aseellinen hyökkäys yhtä tai useampaa niistä vastaan… katsotaan hyökkäykseksi niitä kaikkia vastaan”. Presidentti Truman toivotti järjestön tervetulleeksi ”kilpenä aggressiota vastaan.”
Eivät kaikki amerikkalaiset ottaneet Natoa vastaan. Senaattori Robert A. Taftin kaltaiset eristäytyjät julistivat, että Nato oli ”ei rauhanohjelma; se on sotaohjelma”. Useimmat kuitenkin pitivät järjestöä välttämättömänä vastauksena kommunistiseen uhkaan. Yhdysvaltain senaatti ratifioi sopimuksen suurella enemmistöllä kesäkuussa 1949. Seuraavien vuosien aikana liittyivät myös Kreikka, Turkki ja Länsi-Saksa. Neuvostoliitto tuomitsi Naton sotaa lietsovana liittoumana ja vastasi perustamalla Varsovan liiton (Neuvostoliiton ja sen itäeurooppalaisten satelliittien välinen sotilasliitto) vuonna 1955.
NATO kesti koko kylmän sodan ajan, ja sillä on edelleen tärkeä rooli kylmän sodan jälkeisessä Euroopassa. Viime vuosina esimerkiksi Naton joukot olivat aktiivisesti mukana yrittäessään lopettaa Bosnian sisällissodan.