กัมพูชาประสบความสำเร็จในการส่งสัญญาณตอกย้ำความใกล้ชิดทางทหารกับมหาอำนาจ ได้แก่ สหรัฐฯ จีน และรัสเซีย โดยสามารถโน้มน้าวสหรัฐฯ ให้กลับมารื้อฟื้นการซ้อมรบร่วมทางทหารอีกครั้ง หลังจากระงับไปเมื่อปี 2560 ด้วยการจะมีการซ้อมรบร่วมระหว่างกัน ภายใต้รหัส Angkor Sentinel ในต้นปี 2570 ขณะที่สหรัฐฯ ก็จะสามาถเข้าใกล้ชิดกัมพูชาที่เป็นเขตอิทธิพลของจีนได้มากขึ้น กัมพูชาไม่ได้เดินเกมความใกล้ชิดทางทหารกับสหรัฐฯ เพียงประเทศเดียวจีนยังได้ส่งมอบเรือลาดตะเวนให้ และเรือรบรัสเซียก็แวะเทียบท่า
การซ้อมรบร่วมภายใต้รหัส Angkor Sentinel ที่กัมพูชาเสนอต่อสหรัฐฯ เมื่อปี 2568 ประสบความสำเร็จ โดยเมื่อ 31 มีนาคม 2569 รองผู้บัญชาการกองทัพบกของกัมพูชากับรองผู้บัญชาการกองทัพบกภาคพื้นแปซิฟิกของสหรัฐฯ ตกลงว่า ทั้งสองประเทศจะกลับมาซ้อมรบร่วมอีกครั้ง ในต้นปี 2570 ภายใต้ธีมที่มีชื่อว่า“Together for Relief, Peace, and Recovery” ซึ่งจะเป็นการฝึกด้านมนุษยธรรม การวางแผน และการปฏิบัติการในป่า เป็นต้น ซึ่งจะทำให้เกิดการปูทางไปสู่ความร่วมมือทางทหารกันมากขึ้น ทั้งนี้ เมื่อมกราคม 2569 เรือรบของสหรัฐฯ ได้เทียบท่าที่ฐานทัพเรือเรียม จังหวัดพระสีหนุ เป็นครั้งแรก หลังจากที่จีนช่วยปรับปรุง และกัมพูชาเปิดใช้อย่างเป็นทางการเมื่อ เมษายน 2568
ในห้วงเดียวกันที่กัมพูชาและสหรัฐฯ ประกาศกำหนดการซ้อมรบร่วม จีนก็ได้ส่งมอบส่งมอบเรือลาดตระเวนคอร์เวตติดขีปนาวุธนำวิถี Type 056 เทียบท่าฐานทัพเรือเรียมแล้ว ซึ่งจะทำพิธีส่งมอบอย่างเป็นทางการใน เมื่อ 8 เมษายน 2569 และกำหนดจะมอบลำที่ 2 ในมิถุนายน 2569 ซึ่งนอกจากตอกย้ำความใกล้ชิดที่สองประเทศมีต่อกันแล้ว ก็น่าจะเป็นการส่งสัญญาณของกัมพูชาต่อประเทศในภูมิภาค เฉพาะอย่างยิ่งต่อไทยว่ากองทัพเรือกัมพูชามีศักยภาพเพิ่มขึ้น อย่างไรก็ดี กองทัพเรือไทยยืนยันว่า ไม่ส่งผลกระทบต่อความมั่นคงทางทะเลของไทย และก็จะติดตามผลกระทบอย่างใกล้ชิด ทั้งนี้ กัมพูชาและจีนก็มีการซ้อมรบขนาดใหญ่กันทุกปี ภายในรหัส Golden Dragon ซึ่งเมื่อปี 2568 Golden Dragon-2025 ได้มีการใช้งานศูนย์สนับสนุนและฝึกอบรมร่วมกัมพูชา-จีน ที่ฐานทัพเรือเรียมเป็นครั้งแรก
รัสเซียเป็นมหาอำนาจอีกประเทศหนึ่งที่กัมพูชาประสบความสำเร็จในการรักษาความใกล้ชิดด้านการทหาร ควบคู่ไปกับความสัมพันธ์ในหลายมิติระหว่างกัน ล่าสุด เมื่อ 6-8 เมษายน 2569 เรือรบจากกองเรือแปซิฟิกของกองทัพเรือรัสเซีย 2 ลำ พร้อมลูกเรือ เทียบท่าที่ท่าเรือสีหนุวิลล์ จังหวัดพระสีหนุ และผู้แทนกองทัพเรือรัสเซียจะพบปะกับผู้บัญชาการฐานทัพเรือเรียมด้วย ทั้งนี้ เมื่อเมษายน 2568 เรือรบของรัสเซีย 3 ลำ ได้แวะเทียบท่าด้วยเช่นกัน
กัมพูชายังกระชับความสัมพันธ์ด้านการทหารกับมหาอำนาจขนาดกลางอื่น ๆ อย่างใกล้ชิดด้วยเช่นกัน เช่น อินเดีย และออสเตรเลีย ซึ่งสะท้อนการดำเนินนโยบายทางการทูตที่มีจุดยืนชัดเจนของกัมพูชา นักวิเคราะห์จาก International Relations Institute at the Royal Academy of Cambodia เห็นว่า ความสัมพันธ์กับประเทศมหาอำนาจของกัมพูชา เป็นการสร้างความสมดุลทางยุทธศาสตร์ของกัมพูชา และกัมพูชายังใช้ความสัมพันธ์ด้านการทหารเชื่อมต่อไปยังความสัมพันธ์ด้านอื่น ๆ ด้วย เช่น ด้านพลังงานในช่วงนี้
