Le lycée Louis Barthou développe des relations avec de nombreux partenaires, dont :
Les 3 fédérations de parents d’élèves présentes au lycée
Les établissements d’enseignement supérieur
- L’Université de Pau et des Pays de l’Adour (UPPA)
- L’école d’ingénieurs ENSGTI (école de l’UPPA)
- L’école d’ingénieurs CY Tech Pau (anciennement EISTI)
- L’école supérieure de commerce de Pau (ESC Pau Business School)
- L’école supérieure d’art des Pyrénées (ESA Pyrénées)
Le milieu associatif palois
- Le FabLab MIPS Pau
- Le Club Universitaire Palois (CUP)
- La Radio RPO
- Le cinéma d'art et d'essai "Le Méliès" à Pau
- L'institut Heinrich Mann à Pau
- L'association des anciens élèves du lycée "Du Béarn aux Grandes Ecoles" (DBGE)
Des institutions publiques
- Le Conseil régional de Nouvelle-Aquitaine
- La ville de Pau et l’agglomération de Pau Béarn Pyrénées
- L’Orchestre de Pau Pays de Béarn (OPPB)
- Le musée national et domaine du Château de Pau
Partenaires du secteur économique
- La Chambre de commerce et d’industrie (CCI) Pau Béarn
- L’URSSAF Aquitaine
- Total
- Pau Digital Factory