Avtalen har en verdi på 1 milliard dollar og omfatter 51 avtaler om blant annet helse, utdanning, transport, sport og energi.
Rundt 40.000 cubanske leger, teknikere og andre rådgivere arbeider i Venezuela, mens Cuba mottar rundt 130.000 fat olje per dag fra Venezuela.
I løpet av besøket på Cuba møtte Maduro president Raul Castro og hadde også et fem timer langt møte med tidligere president Fidel Castro, der de to mintes Chavez og snakket om alliansen de inngikk i 2002.
Forholdet til Venezuela er av livsviktig betydning for Cuba etter at landet mistet sin fremste allierte da Sovjetunionen brøt sammen.
Maduro vant valget med svært liten margin etter at rundt 700.000 velgere skiftet side. 50,8 prosent stemte på Maduro, mens 49 prosent stemte på opposisjonskandidaten Henrique Capriles.
