Sejm walny powstał na początku XV wieku, gdy na ogólnopolskie zjady urzędnicze zaczęła przybywać szlachta i przedstawiciele miast. I tak w skład sejmu wchodzili członkowie Rady królewskiej (odgrywający największą rolę), niżsi urzędnicy ziemscy (pełniący rolę nieformalnych reprezentantów swych ziem) oraz szlachta przybywająca na sejm a nie pełniąca żadnych urzędów oraz przedstawiciele miast.
Sejm zbierał się zwykle raz do roku w Piotrkowie.
Bez zgody sejmu, jako reprezentanta szlachty, król nie mógł nałożyć nowych podatków. Jednak monarcha zwoływał sejm i zasięgał jego rady nie tylko z "fiskalnych" względów. Sejm był organem ustawodawczym, co potwierdziła konstytucja z 1505.
Król mógł zamiast sejmu walnego zwołać sejmy prowincjonalne, o takich samych kompetencjach jak sejm walny i uzyskiwać zatwierdzenie dla swych propozycji na każdym z osobna. Mógł też przedstawiać swoje propozycje bezpośrednio sejmikowm ziemskim i od nich uzyskać zatwierdzenie dla swych propozycji. Taka sytuacja określana jest jako alternatywność sejmu walnego, sejmów prowincjonalnych i sejmików ziemskich. Utrzymała się do końca XV wieku.
Po wydaniu przywilejów dla szlachty w 1454 wzrosła rola sejmików ziemskich. Szlachta miast zjeżdżać na sejmy walne zaczęła wysyłać swych przedstawicieli wybieranych na sejmikach.
Na początku XVI wieku przedstawiciele sejmików ziemskich utworzyli izbę poselską, zaś rada królewska przeistoczyła się w senat. W tym czasie nastąpiła również inna zmiana o dużym znaczeniu - król stał się trzecim, obok izby poselskiej i senatu, "stanem sejmującym", co wyraźnie świadczyło o zmniejszającej się roli monarchy w państwie. Na początku XVI wieku ostatecznie określił się skład senatu i izby poselskiej. Większe zmiany nastąpiły po zawarciu unii lubelskiej. I tak w skład izby poselskiej wchodzili: posłowie od sejmików ziemskich w liczbie około 170 w tym 48 z Wielkiego Księstwa, oraz przedstawiciele miast, posiadających prawa szlacheckie (Kraków i Wilno, później także Lublin, Lwów, Gdańsk i Kamienic Podolski), którzy nie mieli jednak prawa głosu. Skład senatu przedstawiono w osobnym artykule.
Dopiero w artykułach henrykowskich sprecyzowano na piśmie zasady działania sejmu. Sejm musiał być zwoływany co dwa lata na, trwającą do sześciu tygodni, sesję zwyczajną. W razie potrzeby można było zwołać sesję nadzwyczajną, nie trwającą dłużej niż dwa tygodnie. Sejm miał obradować w Warszawie, choć w 1673 postanowiono, iż co trzeci będzie zbierał sie w Grodnie.
Konstytucja (ustawa) przechodziła przez izbę poselską, gdzie była poddawana pod dyskusję i głosowanie, oraz przz senat, w którym jedynie dyskutowano. Na podstawie dyskusji przeprowadzonej w senacie król dokonywał ostatecznej redakcji jej treści i zarządzał ogłoszenie. Głosowanie w izbie poselskiej od samego początku opierało się na zasadzie jednomyślności. Jednakże w XVI wieku starano się przekonywać opornych, by przyjęli postulowane rozwiązanie, a w ostateczności ignorowano sprzeciw, jeśli nie był zbyt liczny. Dopiero w następnym stuleciu zaczęto rygorystycznie przestrzegać zasady jednomyślności. Częstokroć w skutek tej zasady i przeciągających sie dyskusji sejm po ustawowych sześciu tygodniach rozchodził się bez podjęcia uchwał. Brak zgody, na dopuszczalne według prawa przedłużenie obrad sejmu (limitację), oraz sprzeciw wobec jakiegoś projektu - liberum veto były często wykorzystywane przez stronnictwa magnackie dla prywatnych interesów i prowadziły, w ich interesie zresztą, do rozkładu instytucji sejmu. Próby zreformowania trybu obrad sejmowych podjęto na sejmie konwokacyjnym w 1764r. oraz Sejmie Czteroletnim.
W kompetencji sejmu leżało stanowienie prawa i wyrażanie zgody na podatki. W dobie wolnych elekcji sejm zbierał się także trzykrotnie w czasie każdego bezkrólewia, by wybrać nowego króla. Kolejne sejmy nosiły nazwy konwokacyjnego (na którym interrex wyznaczał termin następnego sejmu, zaś szlachta zawiązywała się w konfederację dla wyboru króla i strzeżenia porządku w państwie w okresie bezkrólewia), elekcyjnego (na którym dokonywano wyboru króla) oraz koronacyjnego (na którym koronowano króla).