รัฐสมาชิกทั้งแปดแห่งในกติกาสัญญาวอร์ซอให้สัตยาบันว่าจะร่วมกันปกป้องรัฐสมาชิกใดก็ตามที่ถูกโจมตี ซึ่งรูปแบบความสัมพันธ์ในหมู่รัฐสมาชิกเป็นแบบความสัมพันธ์สองทาง ไม่ก้าวก่ายกิจการภายในของอีกฝ่าย และเคารพอำนาจอธิปไตยและอิสรภาพทางการเมืองของกันและกัน อย่างไรก็ตามรัฐบาลของรัฐสมาชิกทุกแห่งในกติกาสัญญานี้ล้วนแต่ถูกสหภาพโซเวียตควบคุมทางอ้อมด้วยกันทั้งสิ้น

• สาธารณรัฐประชาชนแอลเบเนีย (ถอนตัวปี พ.ศ. 2511)
• สาธารณรัฐประชาชนบัลแกเรีย
• สาธารณรัฐสังคมนิยมเชโกสโลวัก
• สาธารณรัฐประชาธิปไตยเยอรมนี (ถอนตัวปี พ.ศ. 2533)
• สาธารณรัฐประชาชนฮังการี
• สาธารณรัฐประชาชนโปแลนด์ (ถอนตัวปี พ.ศ. 2533)
• สาธารณรัฐสังคมนิยมโรมาเนีย
• สหภาพสาธารณรัฐสังคมนิยมโซเวียต

ในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2506 สาธารณรัฐประชาชนมองโกเลียยื่นคำร้องขอเข้าร่วมเป็นรัฐสมาชิกภายใต้มาตรา 9 ของกติกาสัญญานี้ แต่เนื่องจากความสัมพันธ์จีน-โซเวียตที่ร้าวฉานมากขึ้นเรื่อย ๆ ส่งผลให้มองโกเลียมีสถานะเพียงรัฐผู้สังเกตการณ์เท่านั้น ต่อมาในปี พ.ศ. 2509 สหภาพโซเวียตจึงยินยอมให้ตั้งฐานกำลังในมองโกเลีย