Domstolen i Strasbourg avgjør klager med bindende virkning for statene. Medlemsstater kan også klage andre stater inn for domstolen, selv om dette skjer heller sjeldent.
Siden domstolen ble opprettet i 1959 har den avsagt over 10 000 dommer og er ansvarlig for å ha videreutviklet Den europeiske menneskerettskonvensjonen betraktelig siden den trådte i kraft i 1953.
Domstolen består av 46 dommere, én fra hver medlemsstat, som velges av Parlamentarikerforsamlingen. Dommerne er likevel ikke representanter for noen stat, men uavhengige. Mandatet for en dommer er på ni år og er ikke fornybart. Høyesterettsdommer Arnfinn Bårdsen er for tiden den sittende norske dommeren.
Retten settes med enedommer eller i komite på tre, kammer på syv eller i spesielle tilfeller storkammer på sytten dommere alt etter sakens omfang og betydning. Kun åpenbart ugrunnede klager kan behandles med retten besatt av enedommer og dersom saken skal behandles i kammer eller storkammer må dommeren fra landet som er klaget inn også sitte i kammeret eller storkammeret. I enkelte tilfeller kan den nasjonale dommeren også sitte i retten satt som komite.
Domstolen har på mange vis vært offer for sin egen suksess og lenge slitt med et svært høyt antall ubehandlede klager. Etter innføringen av reformene i tilleggsprotokoll 14 har imidlertid den nye enedommerprosedyren ført til en markant nedgang i restansen som per januar 2022 ligger på ca. 70 000 ubehandlede saker.