Nouveauté introduite par la Constitution du 4 octobre 1958, le Conseil constitutionnel est régi par le Titre VII (art. 56 à 63) et par l’ordonnance organique du 7 novembre 1958. Il comprend neuf membres dont le mandat s’étend à neuf ans et est non renouvelable. La désignation intervient par tiers tous les trois ans : trois de ses membres sont nommés par le président de la République, trois par le président du Sénat et trois par le président de l’Assemblée nationale. En plus des neufs membres ordinaires, les anciens présidents de la République sont membres de droit à vie du Conseil constitutionnel (art. 56, al. 2 de la Constitution). Le président du Conseil est choisi par le président de la République parmi ses membres, il s’agit de Jean-Louis Debré depuis le 5 mars 2007.
Le conseil constitutionnel dispose de trois types de compétences : juridictionnelles, électorales et consultatives.
Ses compétences juridictionnelles consistent d’une part, à assurer le respect de la répartition des compétences normatives, et d’autre part, à contrôler la constitutionalité des lois. Tout d’abord, le Conseil constitutionnel veille à la séparation des domaines exécutifs et législatifs en qualifiant de réglementaire ou législatif les textes de loi qui lui sont soumis. Ensuite, il contrôle obligatoirement toutes les lois organiques complétant la portée des articles de la Constitution et le règlement des assemblées parlementaires. Il vérifie également la compatibilité des engagements internationaux avec la Constitution.
Le Conseil constitutionnel examine la régularité de trois types de scrutin : l’élection présidentielle, les élections parlementaires et les scrutins référendaires. Il juge en effet des réclamations et des recours concernant l’élection présidentielle, il proclame les résultats. Il examine également lors des élections parlementaires le contentieux des incompatibilités, des inéligibilités ainsi que toute contestation des opérations électorales. Enfin, le Conseil veille à la régularité du référendum : il surveille le recensement des suffrages et prend en charge exclusivement les contestations relatives à celui-ci. En revanche, il n’a pas compétence pour statuer sur la validité de la loi approuvée par référendum.
Le Conseil constitutionnel est consulté selon deux cas prévus par la constitution : celui concernant la présidence de la République (art. 7) et celui concernant le recours aux « pouvoirs spéciaux » (art. 16). L’article 7 de la Constitution dispose que le Conseil constitutionnel constate l’empêchement provisoire ou définitif du président de la République, il reporte la date de l’élection présidentielle en cas de décès d’un candidat et assure les opérations préalables à l’élection présidentielle. Quant à l’article 16, il dispose que le président, pour exercer les pouvoirs spéciaux, doit consulter officiellement le Conseil constitutionnel dont l’avis est rendu public.