Lietuvai įstojus į Europos Sąjungą, Lietuvos bankas tapo Europos centrinių bankų sistemos (ECBS) nariu.
ECBS sudaro Europos centrinis bankas (ECB) ir visų ES valstybių narių nacionaliniai centriniai bankai. ECBS pagrindinis tikslas, uždaviniai ir funkcijos yra nustatyti sutarties Dėl Europos Sąjungos veikimo Protokole Dėl ECBS ir ECB statuto. Pagrindinis ECBS tikslas – palaikyti kainų stabilumą. Svarbiausi uždaviniai: nustatyti ir įgyvendinti Europos Bendrijos pinigų politiką; atlikti užsienio valiutos operacijas, atitinkančias sutarties Dėl Europos Sąjungos veikimo nuostatas; laikyti ir valdyti valstybių narių oficialiąsias užsienio atsargas; skatinti sklandų mokėjimo sistemos veikimą.
ECB užtikrina ECBS uždavinių įgyvendinimą veikdamas pats arba per nacionalinius centrinius bankus. ECBS vadovauja ECB sprendimus priimantys organai – Valdančioji taryba ir Vykdomoji valdyba. Bendroji taryba – ECB sprendimus priimantis organas, kuris veiks tol, kol bus neįvedusių euro valstybių narių. Lietuvos banko valdybos pirmininkas dalyvauja ECB bendrosios tarybos darbe.
Bendrosios tarybos kompetencijos klausimai sprendžiami ECBS komitetų, kurie padeda ECB sprendimus priimantiems organams atlikti savo užduotis, posėdžiuose. Lietuvos banko darbuotojai dalyvauja 12 ECBS komitetų – Apskaitos ir pinigų politikos pajamų, Bankų priežiūros, Banknotų, Eurosistemos/ECBS komunikacijos, Informacinių technologijų, Vidaus audito, Tarptautinių ryšių, Teisės, Rinkos operacijų, Pinigų politikos, Mokėjimo ir atsiskaitymo sistemų, Statistikos, taip pat Žmogiškųjų išteklių konferencijos ir beveik 40 jų įsteigtų darbo grupių darbe. Dalyvavimas komitetuose ir jų įsteigtose darbo grupėse sudaro geras sąlygas nacionalinių centrinių bankų ekspertams diskutuoti ir pasikeisti nuomonėmis įvairiais centrinės bankininkystės klausimais.
Lietuvos bankas yra pasirašyto ECB kapitalo dalininkas. Nustatyta, kad, nuo 2010 m. gruodžio 15 d. ECB kapitalui padidėjus iki 10 760 652 402,58 euro, Lietuvos bankui tenkanti pasirašyto ECB kapitalo dalis – 0,4256 proc. (t. y. 45 797 336,63 euro). Euro zonoje nedalyvaujančių valstybių nacionaliniai centriniai bankai apmoka 3,75 proc. jų pasirašyto ECB kapitalo. Pasirašyti ir turėti ECB kapitalo gali tik ES šalių nacionaliniai centriniai bankai. ECB kapitalas, kurį sudaro nacionalinių centrinių bankų dalys, nustatomas pagal atitinkamos valstybės narės gyventojų ir bendrojo vidaus produkto dalį Europos Sąjungoje. Nacionaliniams centriniams bankams skiriamos dalys turi būti kas penkeri metai koreguojamos, kadangi tiek gyventojų, tiek BVP dalys per tą laikotarpį gali būti pakitusios.