宋代的司法機關形式上與唐相同，主要由三司：刑部、大理寺和御史台分掌司法。但是，宋代的司法機關是「建官而不任其事，位事而不命以官」，就是說，在其位不謀其政，不在其位卻謀其政，其目的是使「權歸於上」，便於皇帝加強控制。宋初不設大理寺主官卿和少卿，而由其他官員主事大理寺。更為奇怪的是，宋太宗時，大理寺不再審理案件，而另設名叫「審刑院」於宮中來審理案件。審刑院設知院事一人，由皇帝從親信官員中選用，下設詳議官、詳斷官、詳復官，從京師官員中選「明法令者」擔任。審刑院不歸宰相統領，直屬皇帝。直至宋神宗元豐改官制時，裁掉了機構重疊的審刑院，恢複刑部和大理寺的原有職權。但是，宋朝司法機關複雜混亂的狀況並未完全改變。
在地方，各路設置由朝廷直接領導的「提刑」官及其官署「提刑司」或稱「憲司」，負責複核及審查所屬各州縣的判決和每10月一上報的囚帳，加強司法鎮壓。後世的巡按使即由提刑發展來的。皇帝還通過御史台監督司法活動，經常派出御史台推勘官分赴各地審理重大案件，對循私枉法的司法官有「劾奏」之權。
宋代沿用唐代的擊登聞鼓訴冤的直訴制度，而且增設了「登聞鼓院」、「登聞檢院」受理申告的案件。著名清官包拯任開封府知府時改革了訴訟人不得進入官庭門內，只能將書交與守門吏役的舊規，大開正門，讓訴訟人直接上庭，當面「自道曲直」。包拯是北宋著名的司法、監察官員，是維護封建法制的清官。他主張賞罰分明，執法公平，鐵面無私，依法辦事。他認為貪官污吏是害國害民的蠹蟲，不除掉他們，天下不得安寧，主張用法律手段狠狠制裁貪官，決不放縱。包拯不僅諫議皇帝要這樣做，而且他自己也是這樣做的。他在任監察御史時，曾經連續參掉兩個違法亂紀的高官。一是江南西路轉運使王逵。王逵巧立名目，盤剝百姓，逼得老百姓逃入山洞。為此，包拯一連七次上奏參劾他，終於使想庇護王逵的皇帝罷了王逵的官。另一個是淮南轉運使張可久，他販賣私鹽一萬多斤。包拯依法從重論處了這個貪官。包拯不畏權貴，執法如山的精神，為歷代人民所頌揚。
在審判管轄上，宋律規定杖刑以下案件由縣一級管轄，徒以上重案解送至州審理，死刑重案須向朝廷「奏讞〔yan彥〕」。宋朝統治者十分重視審判，對司法官員的要求也非常嚴格和明確。宋徽宗時，嚴格規定州縣官必須親自審理案件，否則徒二年。宋代有關於田宅、錢債、婚姻的民事訴訟，對民事訴訟的判決不服也可以逐級上訴直至戶部。戶部是民事訴訟的終審機關。口供是判決的主要根據，刑訊逼供是合法的。對老幼廢疾的人不能拷訊，以證人證言和物證定罪。宋朝已比較重視物證，除《宋刑統》有規定外，還先後制定了《核驗格目》、《核驗正背人行圖》，還有法醫學名著《洗冤集錄》、《棠陽比事》、《折獄龜鑒》等，說明司法審判中重視勘驗。其中，四任法官的宋慈編纂的《洗冤集錄》對檢驗死傷徵象、推定死傷原因以及檢驗手續、方法等，分別加以說明，論述詳細。這是我國也是世界上最早的系統法醫學專著。審訊結束後，要犯人書寫供狀、畫押，作為判決的依據。案件的正式判決須向犯人宣讀，如無異議即交付執行；如不服判決可在錄問時呼冤，或向上級司法機關申訴。上級司法機關對申訴案的複審，稱為「別推」，對複審仍不服，再上交上級司法機關複審，稱為「移推」，直到申訴至朝廷，由皇帝委託官員審理。
宋朝比唐朝更為遍設監獄。中央的大理寺、御史台以至府、州、軍、監、縣各有自己的監獄。皇帝定期到京師監獄去親自「決獄」，或派員去「疏決」。州、縣監獄須按期報告監禁的人數。
宋朝的監獄比唐代更為黑暗，囚犯常常因飲食不足以致餓死，或被凌辱至死。