Thiết chế đứng đầu nhánh tư pháp là Tối cao Pháp viện Hoa Kỳ, gồm có chín thẩm phán. Toà tối cao xét xử các sự vụ liên quan đến Chính phủ liên bang và những vụ tranh tụng giữa các tiểu bang, có quyền giải thích Hiến pháp và tuyên bố các hoạt động lập pháp và hành pháp ở mọi cấp chính quyền là vi hiến, cũng như có quyền vô hiệu hoá các luật lệ và tạo tiền lệ cho luật pháp và các phán quyết sau này. Dưới Toà án Tối cao là các Toà Kháng án, dưới nữa là toà án cấp quận, đây là cấp toà án thực hiện nhiều vụ xét xử nhất theo luật liên bang.

Tách khỏi, nhưng không hoàn toàn độc lập, với hệ thống toà án liên bang là các hệ thống toà án riêng lẻ thuộc tiểu bang, có thẩm quyền xét xử các vụ án theo luật tiểu bang với trình tự riêng của mình. Tối cao pháp viện của mỗi tiểu bang là thẩm quyền tối hậu giải thích hiến pháp và luật tiểu bang. Có thể kháng án lên toà liên bang sau khi chịu xét xử bởi toà tiểu bang nếu vụ án có liên quan đến các vấn đề liên bang.

Nhánh lập pháp liên bang gồm có Tối cao Pháp viện Hoa Kỳ, thẩm phán phục vụ ở toà này được bổ nhiệm trọn đời bởi Tổng thống và được phê chuẩn bởi Thượng viện, cùng với các toà án trực thuộc, trong đó có Toà Kháng án Liên bang và Toà án Liên bang cấp quận.

Theo cách này, Quốc hội khoá đầu tiên đã phân chia quốc gia thành nhiều quận tư pháp và thiết lập các toà án liên bang cấp quận. Từ đó hình thành cấu trúc hiện nay với Toà tối cao, 13 toà kháng án, 94 toà án quận và 2 toà án đặc biệt. Cho đến nay quốc hội vẫn giữ cho mình quyền thiết lập và huỷ bỏ các toà án liên bang, cũng như quyền quyết định số lượng thẩm phán trong hệ thống tư pháp liên bang. Dù vậy, Quốc hội không có quyền hủy bỏ Tối cao Pháp viện.

Hiện có ba cấp toà án liên bang với quyền xét xử các vụ án hình sự và dân sự giữa các cá nhân. Những toà khác như toà phá sản hoặc toà thuế vụ, là những toà án được thiết lập để giải quyết những vụ án thuộc một vài lãnh vực đặc biệt. Toà phá sản trực thuộc toà án quận nhưng không được xếp vào toà "Điều III" vì thẩm phán toà này không được bổ nhiệm trọn đời. Tương tự, toà án thuế vụ cũng không thuộc hệ thống toà án "Điều III".

Toà án liên bang cấp quận là nơi các vụ án được đem ra xét xử và phán quyết. Toà kháng án là nơi xử lại các vụ án đã được quyết định ở toà án quận, một số vụ kháng án này là do các cơ quan hành chánh. Tối cao Pháp viện Hoa Kỳ xem xét các vụ kháng án từ toà kháng án và từ toà tối cao tiểu bang (liên quan đến các vấn đề hiến pháp), cũng như tổ chức xét xử một số vụ việc khác.

Quyền tài phán liên bang có hiệu lực trên các vụ án dưới thẩm quyền Hiến pháp, các đạo luật của Quốc hội, hiệp ước của quốc gia, những vụ án liên quan đến các đại sứ, bộ trưởng và lãnh sự của nước ngoài tại Hoa Kỳ; những tranh tụng trong đó Chính phủ Hoa Kỳ là một bên; những tranh tụng giữa các tiểu bang (hoặc công dân tiểu bang) và nước ngoài (hoặc công dân nước ngoài); và những vụ án phá sản. Tu chính án thứ mười một dời bỏ khỏi quyền tài phán liên bang những vụ án, trong đó công dân của một tiểu bang là nguyên đơn và chính quyền của một tiểu bang khác là bị đơn. Cũng không thuộc quyền tài phán liên bang là những vụ án trong đó chính quyền một tiểu bang là nguyên đơn và công dân một tiểu bang khác là bị cáo.

Hiến pháp bảo đảm tính độc lập của nhánh tư pháp bằng cách quy định các thẩm phán liên bang được duy trì chức vụ "miễn là đạo đức tốt". Điều này có nghĩa là các thẩm phán phục vụ cho đến khi qua đời, về hưu hoặc từ nhiệm. Thẩm phán phạm tội khi đương chức sẽ bị luận tội theo thể thức áp dụng cho tổng thống hoặc các viên chức Chính phủ liên bang. Thẩm phán liên bang được bổ nhiệm bởi tổng thống và được phê chuẩn bởi Thượng viện. Một điều khoản khác của Hiến pháp ngăn cấm Quốc hội cắt giảm lương thẩm phán - Quốc hội có thể làm luật để ấn định mức lương thấp hơn cho các thẩm phán tương lai nhưng không thể cắt giảm lương các thẩm phán đương nhiệm.