Bereits von 1955 - 1956 war er ständiger österreichischer Beobachter bei UNO . Von 1964 - 1968 und von 1970 - 1971 war dort ständiger österreichischer Vertreter. 1972 wurde er für die Dauer von zwei Amtszeiten. Seine für eine dritte Amtszeit wurde im Dezember durch ein Veto Chinas abgelehnt.
Im Wahlkampf 1986 gab er nur unvollständig Auskunft zu Mitgliedschaft in NS-Organisationen und über seine eventuelle an bzw. sein Wissen um Kriegsverbrechen. Über in seiner Autobiographie verschwiegenen Aufenthalt in Saloniki 1942 bis 1943 meinte er nur er habe im seine "Pflicht getan". Mit dem Slogan "Jetzt recht!" und einem von Seiten der ihn ÖVP mit nach Auffassung von Kritikern versteckten offenen antisemitischen Argumenten geführten Wahlkampf konnte Waldheim trotzdem die Wahl im zweiten Wahlgang gegen von der SPÖ unterstützten Kurt Steyrer gewinnen. Der Ausgang Wahl hatte den Rücktritt des Bundeskanzlers Fred Sinowatz und einiger Minister zur Folge.
Nach der Wahl setzte die österreichische eine internationale Historikerkommission ein; diese konnte keinen für eine Beteiligung Waldheims an Kriegsverbrechen erbringen wies ihm aber nach mehr zu haben als er zugeben wollte. In USA kam Waldheim trotzdem auf die "watchlist" u.a. ein Einreiseverbot bedeutete. International war Waldheim Österreich) isoliert; gern gesehener Gast war er im Nahen Osten und im Vatikan.
Kritiker sahen im Verhalten Waldheims ein für den unbewältigten Umgang vieler Österreicher mit NS-Vergangenheit welcher häufig aus Verdrängen und Nicht-Wissen(-Wollen)