درصورت شکست تلاشها برای حل اختلاف از طریق مشورت ، شاکی می‌تواند از رکن حل اختلاف درخواست تشکیل هیأت رسیدگی نماید. هیأت رسیدگی ظرف مهلت مقرر باید به قضیه رسیدگی کند و یافته های خود را طی گزارشی به رکن اعلام نماید. تشکیل هیات رسیدگی، دومین مرحله از مراحل حل اختلاف می باشد که مهلت 45 روز برای انتصاب اعضا و همچنین 6ماه برای اعلام نتیجه هیأت رسیدگی قرار دادخ شده است. در صورت درخواست تشکیل هیات رسیدگی، کشور متضرر می‌تواند برای یک بار تشکیل هیأت رسیدگی را به اصطلاح بلوکه کند ولی زمانی که رکن حل اختلاف برای دومین بار تشکیل جلسه داد، تشکیل هیأت رسیدگی و انتصاب اعضای آن را نمی توان بلوکه کرد (مگر اینکه اجماع در خصوص عدم تشکیل هیأت رسیدگی وجود داشته باشد).

به طور رسمی، وظیفه هیأت رسیدگی کمک به رکن حل اختلاف درصدور آرا و توصیه ها است ولی به خاطر اینکه گزارش هیأت رسیدگی صرفاً در صورت اجماع بر خلاف آن رد می‌شود، بنابراین بسیار مشکل است که یافته ها و نتیجه گیریهای هیأت رسیدگی دگرگون شود. یافته های هیأت باید بر اساس موافقت نامه های ذی ربط سازمان جهانی تجارت استوار گردد. گزارش نهایی هیأت رسیدگی معمولاً ظرف 6 ماه به طرفین اختلاف داده می‌شود. در موارد اضطراری مثلاً موارد مربوط به کالاهای فاسد شدنی، ضرب الاجل مذکور به 3 ماه تقلیل می‌یابد.

تفاهم نامه حل اختلاف سازمان جهانی تجارت به تفصیل تشریح می‌کند که هیأتهای رسیدگی به چه صورت باید کار کنند. مراحل اصلی آن عبارتند از :
قبل از اولین نشست: هر کدام از طرفهای اختلاف قضیه را کتباً به استحضار هیأت رسیدگی می‌رساند. کشور (یا کشورهای) شاکی، مشتکی عنه و تمام کشورهایی که اعلام کرده اند در دعوا ذینفع هستند در اولین جلسه هیأت رسیدگی دعوای خود را مطرح می‌کنند.

قبل از دومین نشست، طرفین لوایح کتبی خود را تقدیم هیأت رسیدگی می‌کنند و دفاعیات و اظهارات شفاهی نیز در دومین نشست هیأت رسیدگی مطرح می‌شود. اگر یکی از طرفین موضوعی فنی یا علمی رامطرح کند، هیأت رسیدگی می تواند با کارشناسی که تشخیص می‌دهد در این خصوص مشورت کند یا هیأت بررسی کارشناسی‌ای را برای تهیه یک گزارش مشورتی، انتصاب نماید. هیأت رسیدگی بخش توصیفی گزارش خود (بخش مربوط به اصل اختلاف و اقدامات بعدی و توصیف واقعیت و خلاصه دلایل) را به طرفین اختلاف می‌دهد و به آنها 2 هفته فرصت می دهد که در این خصوص نظر خود را اعلام نمایند. سپس هیأت رسیدگی یک گزارش موقتی را که شامل یافته ها و نتیجه گیریهای هیأت نیز می باشد به دو طرف تقدیم می‌کند و به آنها یک هفته فرصت می‌دهد تا در خصوص آن از هیأت درخواست تجدید نظر نمایند. مدت تجدید نظر نباید از 2 هفته تجاوز کند. در طی این مدت هیأت رسیدگی ممکن است جلسات دیگری نیز با طرفین اختلاف بگذارد. در نهایت گزارش نهایی به طرفین اختلاف داده می‌شود و3 هفته بعد میان تمام اعضای سازمان جهانی تجارت توزیع می شود.

اگر هیأت رسیدگی تشخیص دهد که اقدام تجاری مورداختلاف، ناقض یکی از موافقت‌نامه‌های سازمان جهانی تجارت یا یکی از تعهدات کشورها می‌باشد، توصیه می کند اقدام مزبور هماهنگ با مقررات سازمان جهانی تجارت تغییر پیدا کند. هیأت رسیدگی می‌تواند در خصوص چگونگی این تغییر نیز پیشنهاد نماید. گزارش هیأت رسیدگی ظرف 60 روز در رکن حل اختلاف تصویب و تبدیل به رای می شود مگر اینکه با اجماع رد شود .