Världshandelsorganisationens (WTO) tvistlösning hanteras av dess tvistlösningsorgan (DSB), som består av alla WTO-medlemmar. DSB har befogenhet att bilda expertpaneler för att behandla ärendet. DSB kan avvisa panelernas slutsatser, och den övervakar också genomförandet av dess beslut och order angående tvisten och kan godkänna sanktioner för bristande efterlevnad av dem.
Det ligger stor tonvikt på förhandlingar mellan parterna i WTO:s tvistlösningsförfarande. Innan andra WTO-åtgärder vidtas måste parterna först inleda samråd och försöka lösa tvisten själva. Om detta misslyckas kan parterna ändå be WTO:s generaldirektör att medla i tvisten eller bistå på annat sätt.
Om samråd inte leder till en lösning av tvisten kan det klagande landet begära att DSB utser en panel. Panelerna består av tre till fem experter från olika länder, valda från en permanent lista med synpunkter från de tvistande parterna. Experterna granskar bevisen och avgör vilken part som har rätt. En panelrapport överlämnas till DSB, som endast kan avvisa rapporten genom medlemskonsensus.
Enligt Världshandelsorganisationens tvistlösningsförfarande gör de klagande och de svarande länderna sin talan vid den första panelutfrågningen. Vid en andra panelutfrågning kan de tvistande länderna framföra skriftliga bestridanden och framföra muntliga argument. Panelen kan rådfråga sina egna experter eller begära att en expertgranskningsgrupp utarbetar en rådgivande rapport om tekniska bevis.
Panelen utarbetar en beskrivande rapport över de fakta och argument som presenterats i ärendet och ger en kopia till parterna för kommentarer. Panelutkastet är en sammanfattning av bevis och argument och innehåller inte resultat eller slutsatser. Efter att parterna har tid att kommentera utkastet utfärdar panelen en interimsrapport som innehåller dess resultat av fakta och slutsatser om huruvida ett WTO-handelsavtal har brutits.
Efter två veckors granskning, under vilken panelen kan hålla ytterligare möten med parterna, utfärdar den en slutrapport. Slutrapporten sänds till WTO-medlemmar för kommentarer. Panelens slutrapport blir ett DSB-beslut efter 60 dagar om inte en DSB-konsensus avvisar den. Endera eller båda parter kan överklaga en panels beslut.
Överklaganden prövas av tre ledamöter av det permanenta överklagandeorganet, som består av sju ledamöter som tjänstgör på fyra år. Världshandelsorganisationens tvistlösningsförfarande kräver att överklaganden enbart baseras på rättsfrågor. Vid överklagande kan parterna inte begära att överklagandeinstansen omprövar bevis eller överväger nya frågor.