В залежності від справи, Велика Палата може виступати і як перша (та єдина) судова інстанція, і як апеляційна, і як касаційна.
Як перша (а по суті єдина) інстанція, Велика Палата розглядає скарги на рішення Вищої ради правосуддя, ухвалених за результатами перегляду рішень її дисциплінарних палат (за правилами касаційного провадження).
Як апеляційна інстанція, Велика Палата переглядає ті справи, які касаційний суд у складі ВС розглядав у якості суду першої інстанції. Це, зокрема, адміністративні справи щодо оскарження законності (крім конституційності) актів, а також дій чи бездіяльності Верховної Ради, Президента, Вищої ради правосуддя чи Вищої кваліфкомісії суддів.
(З грудня 2017 року по січень 2020 року Велика Палата, як суд апеляційної інстанції, розглядала також спори з Кваліфікаційно-дисциплінарною комісією прокуратури.) Як касаційна інстанція, Велика Палата може отримувати справи від касаційних судів у низці випадків:
- якщо колегія суддів бажає відступити від висновку про застосування норми права, викладеного раніше в рішенні іншого касаційного суду;
- якщо колегія суддів бажає відступити від висновку про застосування норми права, викладеного раніше в рішенні Великої палати;
- якщо колегія суддів дійде висновку, що справа містить виключну правову проблему і така передача необхідна для забезпечення розвитку права та формування єдиної правозастосовчої практики;
- якщо учасник справи оскаржує рішення з підстав порушення правил предметної чи суб'єктної юрисдикції (крім випадків, коли він не заявляв про таке раніше, коли відсутні судові рішення інших касаційних судів у подібних справах; коли Велика Палата вже викладала висновок щодо предметної юрисдикції спору у подібних правовідносинах).
Також Велика Палата переглядає судові рішення з підстав встановлення міжнародною судовою установою (зазвичай це Європейський суд з прав людини), порушення Україною міжнародних зобов'язань.
Таким чином, Велика Палата розглядає справи, що стосуються актів та діяльності найвищих органів влади, особливо складні справи з правової точки зору, забезпечує єдність як власної судової практики, так і інших касаційних судів (в т. ч. юрисдикційну), а також переглядає судові рішення після «негативних» для України рішень ЄСПЛ.