Något finansiellt värde anges inte. Parterna har haft ett code-share-samarbete sedan 2022.
Virgin Australia ägs av Bain Capital och enligt Wall Street Journal tittar man på en möjlig notering av bolaget.
Virgin Australia uppger vidare att man planerar att starta flygningar från viktiga australiska städer till Doha, vilket skulle kräva tillstånd från Australiens konkurrensmyndighet.