争端解决机构依据《
争端解决谅解》（DSU）履行相关职能，负责管理DSU有关规则和程序的执行，负责就与WTO各多边协定有关的贸易争端应一成员要求设立专家组、通过专家组和上诉机构报告、监督专家组和上诉机构报告的裁决和建议的执行以及授权中止适用协定项下的减让和其他义务。
属《政府采购协定》和《
民用航空器贸易协定》等两个诸边贸易协定项下产生的争端，只有属相关协定参加方的成员方可根据该诸边协定的争端解决规定，参与争端解决机构就该争端所进行的审议和所作出的决定。
争端解决机构视需要召开会议，以便在DSU规定的时限内行使职能。主席任期为一年，通常由发达成员和发展中成员轮流担任，并原则上按惯例在完成任期后接任总理事会主席之职。
争端解决机构下设立一常设上诉机构，由7名具有公认权威并在法律、国际贸易和WTO各适用协定所涉专题方面具有公认专门知识的人员组成，负责审理专家组案件的上诉，任何一个案件由其中3人组成。上诉机构人员由争端解决机构任命。