W drugiej połowie XVI wieku ukształtowały się ostatecznie „trzy stany sejmujące”. Były to niższa izba sejmu – Izba Poselska, Senat oraz król. Relacje pomiędzy wymienionymi organami układały się w zależności od panujących w danym okresie czasu stosunków politycznych i społecznych. Zależały one również od pozycji króla w systemie ustrojowym Polski.
Udział króla w polskim sejmie był konieczny, aby mógł on właściwie funkcjonować. Monarcha posiadał prawo inicjatywy ustawodawczej. Mógł także interpretować przepisy konstytucji oraz stosować przysługujące mu prawo sankcji. Zadaniem kancelarii królewskiej było ostateczni ustalenie brzemienia zapisów konstytucji, przyjętej podczas obrad sejmu. Taki proceder nazywano „ucieraniem konstytucji”. Uwierzytelnione egzemplarze tekstów konstytucji były rozsyłane do poszczególnych województw i ziem. Obok kwestii dotyczących ostatecznego kształtu uchwał sejmowych, król miał wpływ na skład wyższej izby parlamentu – Senatu. Do jego uprawnień należało mianowanie jej członków. Król często mógł także liczyć na przychylność popierających do posłów, zasiadających w Izbie Poselskiej.
W 1505 r. została wydana konstytucja, która jako jeden z najwcześniejszych dokumentów na ten temat, określiła kompetencje sejmu walnego. Do jego zdań należało więc uchwalanie ustaw. Ich tematyka była bardzo szeroka i obejmowała prawie wszystkie dziedziny życia publicznego, politycznego i społecznego. Wyjątkiem były sprawy zastrzeżone tylko i wyłącznie dla monarchy. Sejm miał więc prawo uchwalać nowe podatki, nakładać cła oraz inne opłaty. Wyrażał także zgodę na zwołanie pospolitego ruszenia, i decydował o jego użyciu poza granicami państwa. Z czasem, kiedy za panowania Kazimierza Jagiellończyka pojawiły się pierwsze wojska zaciężne, także na ich użycie zgodę musiał wyrazić parlament. Sejm przejął także królewskie prawo udzielania nobilitacji, czyli nadawania szlachectwa. Sejm stosował prawo łaski oraz udzielał amnestii. W czasie obrady sejmu odbywał się pod przewodnictwem króla sąd sejmowy. Prawo do wypowiadania wojny posiadał także sejm. On również kształtował politykę zagraniczną państwa, przyjmował posłów innych krajów, zawierał traktaty międzynarodowe i pokojowe. Władza królewska została ograniczona na rzecz sejmu. Nie mógł on bowiem nadawać pewnych godności państwowych, tylko w czasie obrad sejmowych. Na królewskie małżeństwo zgodę musiał także wyrazić sejm. Podobnie sytuacja wyglądała w kwestii wyjazdów monarchy za granicę oraz w przypadku nadań ziemskich. O wszystkich powyższych sprawach musiał zostać poinformowany sejm i musiał także wyrazić na nie zgodę.
Wzmocniła się nie tylko pozycja sejmu, ale także i sejmików ziemskich, głównie za sprawą nadań przywilejów szlacheckich. Uchwały sejmików zapadały jednogłośnie. Król miał prawo do zwoływania obrad sejmików. Ich obradami kierował najczęściej marszałek. Aby uniknąć procedury zwoływania przez króla sejmików, zaczęto stosować tzw. limitację obrad. Nasiliła się ona w XVIII wieku. Możemy wyróżnić kilka rodzajów sejmików: sejmiki przedsejmowe, kapturowe, powoływane w okresie bezkrólewia, sejmiki relacyjne, w czasie których posłowie składali relację z obrad sejmu walnego, sejmiki elekcyjne, gdzie wybierano kandydatów na stanowiska urzędnicze w sądach ziemskich, sejmiki deputackie, których zadaniem był wybór deputatów do trybunałów Litwy i Korony.
Obok króla i Izby Poselskiej funkcjonował, jako druga izba parlamentu – Senat. Senat wywodził się z dawnej rady królewskiej. W jego skład wchodzili mianowani przez monarchę: wojewodowie, kasztelanowie, biskupi, arcybiskupi rzymskokatoliccy. Za panowania Zygmunta I Starego nastąpiło ostatecznie zamknięcie składu Senatu. Należeli także do niego: marszałek wielki koronny, marszałek nadworny, kanclerz koronny, podkanclerzy koronny oraz podskarbi koronny. Zwano ich ministrami. W skład Senatu nie wchodzili hetmani i podskarbi nadworny. Senatowi przewodniczył król. Głos doradczy podczas obrad Senatu posiadali referandarze. Senatorowie zasiadali a sali obrad według określonego porządku. W ciągu XVI wieku wzrosła liczba senatorów. W 1505 r. Senat liczył 87 osób, w 1529 r. – 92 osoby, a powiększył się jeszcze po zawarciu pomiędzy Polską a Litwą unii lubelskiej w 1569 r. Wówczas w skład Senatu weszli także litewscy wojewodowie, kasztelanowie i inni. Senatorowie w odróżnieniu od posłów szlacheckich nie pobierali diet. Część niższych rangą senatorów nie zawsze brała udział w obradach. W czasie obrad Senatu senatorowie przedstawiali swoje zdanie na określony temat. W izbie tej nie głosowano. Na podstawie rozmów król podejmował decyzję, opowiadając się zazwyczaj za tą decyzją, której zwolennicy liczebnie przeważali. Dopiero w 1690 r. został uchwalony regulamin obrad Senatu. Mimo tego nadal wiele czynności odbywało się za zasadzie zwyczaju i przyjętej tradycji. Czas obrad Senatu był uzależniony od okoliczności, w których zbierał się sejm. Średnio mógł on wynosić 6, a często również 12 tygodni. W nadzwyczajnych sytuacjach zwoływane były sejmu ekstraordynaryjne i obradowały prze dwa tygodnie.
Posłów do Izby Poselskiej wybierano w czasie zjazdów sejmików ziemskich. Posłowie udający się na sejm walny byli reprezentantami sejmików ziemskich. Nie reprezentowali Rzeczypospolitej Polskiej. Posłowie otrzymywali od swoich wyborców instrukcje, zgodnie z którymi mieli postępować w trakcie obrad sejmu walnego. W XVII i XVIII wieku posłowie byli zmuszani, aby składać przysięgę, że będą instrukcji przestrzegać. Wybrani na sejmikach ziemskich posłowie udawali się na sejmy prowincjonalne, które odbywały się w Kole dla Wielkopolski, w Korczynie dla Małopolski, w Warszawie dla Mazowsza, w Grudziądzu albo też w Malborku dla Prus Królewskich oraz do Wyłkowyska lub Słonimia dla Litwy. Tan uzgadniane były stanowiska prowincji w sprawach, które miały zostać poruszone w czasie obrad sejmu walnego. Posłowie pobierali diety, które wpłacano ze skarbu państwa.
Do sejmu nie weszli przedstawiciele miast. Jedynie tylko niektórzy z nich mogli uczestniczyć w elekcji nowego króla, ale bez prawa głosowania. Wyjątek uczyniono dla Krakowa, którego mieszczanie w liczbie dwóch zostali włączeni do szlachty krakowskiej. Do Izby Poselskiej sejmu walnego nie weszli także przedstawiciele kapituł katedralnych. Z tego też względu skład niższej izby parlamentu był czysto szlachecki. Liczba posłów w Izbie wzrastała w przeciągu wieków. W 1504 r. Izba Poselska liczyła 45 posłów, w 1531 r. – 70 posłów, a po zawarciu unii lubelskiej – 170 posłów polskich i litewskich. W XVI wieku liczba ta jeszcze wzrosła do 190 osób. Znaczna większość posłów uczestniczyła w obradach. Nie powstał w czasie istnienia I Rzeczypospolitej gmach, w którym mogłyby się odbywać obrady sejmu walnego. Król zwoływał sejm do Piotrkowa, bądź też do innych miast, a obrady toczyły się na specjalnie do tego wyznaczonym placu.