Avtalet undertecknades i Tunis av EU-kommissionens ordförande Ursula von der Leyen och Tunisiens president Kais Saied.
Ursula von der Leyen kallar avtalet för "en avsiktsförklaring för ett strategiskt och ömsesidigt partnerskap".
"Vi behöver mer än någonsin ett effektivt samarbete, sade von der Leyen vid en pressträff i presidentpalatset. Hon gav som exempel insatser mot "nätverk av smugglare och människohandlare" och "sök- och räddningsoperationer".
President Kais Saied sade att han förväntar sig att överenskommelsen ska följas av ett antal bindande avtal, vilket signalerar att förhandlingarna inte är slutförda.
Nederländernas premiärminister Mark Rutte, som också är på plats i Tunis, liksom Italiens premiärminister Giorgia Meloni, klargjorde att avtalet även måste godkännas av EU:s medlemsländer.
Avvisar kritik
Avtalet kommer samtidigt som Tunisien kritiserats hårt för sin behandling av migranter. Presidenten anklagade i vintras "horder" av migranter från Afrika söder om Sahara för att vilja ändra Tunisiens demografi.
Stigande spänningar mellan tunisier och migranter ledde till att ett stort antal migranter drevs ut i öknen från hamnstaden Sfax i början av juli.
Saied hävdade att migranter behandlas väl i hans land.
– Det tunisiska folket har försett dessa migranter med allt tänkbart, med obegränsad givmildhet, medan många organisationer, som antas spela en humanitär roll bara manifesterar sig genom pressmeddelanden, sade presidenten.
Villkorade lån
Tunisien och Libyen är avreseland för det stora flertalet av de migranter som varje år gör den riskfyllda resan över Medelhavet. Internationella flyktingorganet IOM säger att minst 1 166 människor har försvunnit eller bekräftats döda i Medelhavet under första halvåret i år.
Tidigare har EU slutit avtal med Libyen om att den libyska kustbevakningen tar över ansvaret för patrullering av Medelhavet i utbyte mot ekonomiskt stöd från EU.
Några detaljer om överenskommelsen med Tunisien har inte presenterats men när Ursula von der Leyen besökte landet i juni tillsammans med Italiens och Nederländernas premiärministrar, sade hon att EU är redo att erbjuda Tunisien 105 miljoner euro i stöd för att bekämpa irreguljär migration och 150 miljoner i omedelbart stöd. Dessutom sattes långsiktiga lån på upp till 900 miljoner euro i utsikt, på villkor att Tunisien kommer överens med Internationella valutafonden (IMF) om ett stort lånepaket.
Saied har upprepade gånger motsatt sig vad han kallar "diktat" från IMF:s sida.