La OMC heredó en gran medida el funcionamiento del GATT a través de Rondas de Negociación, pero a la vez añadió complejidad a la estructura organizativa, muy débil en el GATT.

El máximo órgano de decisión de la OMC es la Conferencia Ministerial, donde se encuentran los delegados de todos los países miembros y que se reúne como mínimo cada dos años. Esta Conferencia puede decidir el lanzamiento de una nueva ronda de negociaciones comerciales, la revisión de los acuerdos de la OMC o incluso de sus estructuras y funcionamiento. Hasta ahora se han convocado cuatro Conferencias Ministeriales, en Singapur en diciembre de 1996, en Singapur en mayo de 1998, en Seattle al noviembre de 1999, en Doha al noviembre de 2000, en Cancún en septiembre de 2003 y en Hong Kong en diciembre de 2005.

La gestión ordinaria de la OMC recae en manos de un Consejo General, en el que los países miembros están representados por embajadores y jefes de delegación, que desarrollan su tarea de forma permanente. De todas maneras, hay hasta 28 países miembros que no cuentan con una delegación residente en la OMC, y mientras los países del centro acostumbran a tener no menos de 10 representantes permanentes en Ginebra para resolver los temas relativos al comercio internacional, la mayoría de embajadas de los países de la periferia no tienen más de 5, los cuales además se han de ocupar del resto de asuntos europeos.

Los mismos miembros del Consejo General son los que se reúnen en calidad de Órgano de Examen de las Políticas Comerciales y de Órgano de Solución de Diferencias, sobre los cuales regresaremos más adelante. Por debajo del Consejo General está el Consejo de Comercio de Mercancías, el Consejo del Comercio de Servicios y el Consejo de los Aspectos de los Derechos de la Propiedad Individual relacionados con el Comercio (ADPIC), que administran respectivamente el GATT, el GATS y el TRIPs, la OMC cuenta con un gran número de comités y grupos de trabajo especializados, que se encargan de los diferentes acuerdos, temas sectoriales, solicitudes de adhesión a la organización y a los acuerdos comerciales regionales.

Finalmente, en la sede de Ginebra está la Secretaría de la OMC que, encabezada por el Director General de la OMC, da asistencia técnica a los diversos consejos y comités y, teóricamente, no tiene ninguna función asignada de toma de decisiones (aunque fue desde esta Secretaría desde se preparó la agenda y los documentos de partida de la última Conferencia Ministerial en Doha). Esta Secretaría cuenta con una plantilla de unas quinientas personas, el 81 % de las cuales proceden de los países del Norte, fundamentalmente Francia y el Reino Unido. El actual Director General es el francés Pascal Lamy. Lamy había sido hasta el año 2004 Comisario europeo de comercio y, por lo tanto, el principal  negociador de la UE en la OMC.

El Órgano de Examen de Políticas Comerciales es el encargado de supervisar y evaluar la adecuación de las políticas comerciales de cada país miembro a la normativa de la OMC. En teoría, este órgano aplica el mismo tipo de examen para todos los países. Pero tanto investigadores como representantes de países de la periferia han denunciado que no se aplica el mismo criterio de supervisión para todos los países: "Se fustiga con fuerza a los países del Tercer Mundo, mientras se "lava la cara" ante las potencias económicas. En los países pobres se examina con todo lujo de detalles su política comercial, facilitando la tarea de las empresas multinacionales a publicar los análisis realizados. Mientras que cuando se trata de la Unión Europea o de los Estados Unidos, los informes de la Secretaría se limitan a criticar los casos más descarados, como el régimen de los productos textiles o las medidas anti-dumping, pero sin entrar en más detalles" (P. Zabalo, "La Organización Mundial del Comercio, paradigma de la globalización neoliberal", 2000, p. 28).

Por lo que respecta al Órgano de Solución de Diferencias (OSD), éste es el único que tiene capacidad sancionadora entre los organismos multilaterales, y trata de imponer soluciones multilaterales a las disputas comerciales. Cuando un país miembro (o varios) detectan que otro incumple alguno de los acuerdos de la OMC acude al OSD para interponer una demanda. Un Panel de expertos vinculado al OSD dictamina una resolución en un plazo normalmente no superior a un año, de manera que este dictamen solamente puede ser rechazado por consenso, es decir, por unanimidad de los miembros del Consejo, incluyendo al demandante/s. De todas maneras, y previo a la sanción definitiva, el país demandado que haya resultado perdedor en el conflicto puede asumir las recomendaciones del OSD y establecer con el demandante una compensación aceptada por ambas partes. Solamente en el caso de que este acuerdo bilateral no sea posible, el país reclamando, previa autorización del OSD, podrá imponer sanciones comerciales al país demandado.

Este mecanismo, sin embargo, tiene algunos puntos oscuros denunciados en diversas ocasiones por movimientos sociales y países de la periferia. Así, por ejemplo, el Panel de Expertos, que constituye una especie de tribunal, está compuesto por entre tres y cinco expertos elegidos entre una lista de candidatos fijada por el Director General. Normalmente se intenta que esta elección se tome de común acuerdo con los países implicados en el conflicto, pero a menudo no se llega a este consenso y en no pocas ocasiones estos expertos forman parte de destacadas empresas transnacionales, con intereses que entran de pleno en las actuaciones de la OMC, como es el caso de A. Dunkel, ex-director del GATT y miembro del consejo de Nestlé.

Otra de las críticas que ha recibido este mecanismo es la imposibilidad para muchos países de la periferia de aplicar de facto las sanciones comerciales que permite la OMC en caso de ganar en un litigio. Por ejemplo, cuando la OMC determinó que la UE había establecidos injustificados aranceles a la importación de Bananas y dictaminó el derecho a represalias comerciales a los países demandantes solamente EEUU lo hizo. El resto (México, Guatemala, Ecuador, Honduras y Panamá) no se atrevieron, ya sea por la imposibilidad de hacerlo debido a la pequeña dimensión de sus economías, ya sea por miedo a contrarepresalias europeas (ATTAC, "Campaña contra la OMC ¡El mundo no es una mercancía!", 2001, p.14).

Finalmente, observando la lista de demandas interpuestas en el OSD, encontramos que este órgano ha sido utilizado sobre todo por los países del centro del sistema, y que raramente acuden a él los países más empobrecidos. Así, por ejemplo, de los 261 casos presentados desde 1995 hasta septiembre de 2002, EEUU estaba implicado en el 52% de ellos, y en un 27 % como país demandado (o sea, que presumiblemente ha incumplido algún acuerdo de la OMC). Ningún otro país llega a porcentajes tan elevados. Es también destacable que el 34% de los casos tratados han sido litigios entre EEUU, la UE, Japón y Canadá (conocidos dentro de la OMC como "Quad") y solamente en el 20 % de los casos no está implicado, como demandante o como demandado, ninguno de estos 4 países. Por último, cabe mencionar el hecho de que ningún país africano ha acudido nunca al OSD a interponer una demanda (y solamente Egipto y Suráfrica han sido demandados en una ocasión cada uno). Estos datos ilustran hasta qué punto el OSD, y por extensión la OMC, son instrumentos en manos de los países del centro, en los que los países de la periferia tienen poco que decir.