Von Oktober 2013 bis Juli 2018 war Heinrich Brauß Beigeordneter Generalsekretär der NATO für Verteidigungspolitik und Streitkräfteplanung und Vorsitzender des Defence Policy and Planning Committee des Nordatlantikrats. Er hatte somit im Internationalen Stab der NATO die Federführung inne für die verteidigungspolitische Neuausrichtung der Allianz nach der Aggression Russlands gegen die Ukraine im Jahre 2014. Ebenso leitete er die Vorbereitung der verteidigungspolitischen Aspekte der NATO-Gipfeltreffen in Wales 2014, Warschau 2016 und Brüssel 2018. Seit Ende 2018 ist Brauß Senior Associate Fellow der Deutschen Gesellschaft für Auswärtige Politik in Berlin sowie Mitglied des Vorstands der Deutschen Atlantischen Gesellschaft. Brauß arbeitet zur Entwicklung der Nordatlantischen Allianz, zur Abschreckungs- und Verteidigungsstrategie der NATO, der verteidigungspolitischen Zusammenarbeit zwischen NATO und der EU und zur Sicherheitspolitik Deutschlands.