Одним из ключевых партнеров Глобального фонда является Фонд Билла и Мелинды Гейтс, которые активно участвуют в деятельности его Правления и комитетов, предоставляют денежные пожертвования, финансируют информационно-пропагандистские кампании и работу по сбору благотворительных средств. В развитых и развивающихся странах созданы группы «Друзей Глобального фонда», которые организуют сбор средств у себя на родине. Фонд Билла Гейтса участвовал и технологически поддерживал разработку новаторских инициатив «(PRODUCT) RED™» и «Debt2Health», программу «Доступные медицинские средства для лечения малярии (ДМСм)» и другие специальные инициативы в области поставки медицинских препаратов, осуществляемые под эгидой Глобального фонда.
Фонд Билла Гейтса и другие частные благотворительные фонды, обьединенные в Делегацию частных фондов, представлены в Правлении Глобального фонда и участвуют в принятии решений о выделении грантов. Сумма выплаченных в Глобальный фонд средств и взятых обязательств составляет более 650 миллионов долларов США.
Через посредство Глобального фонда, фонд Гейтса уже направил более 1 миллиарда долларов на противодействие распространению СПИДа, борьбу с курением и на проекты в Индии в сфере иммунизации.