Quando o processo de impeachment é admitido pela Câmara, através da Comissão Especial e do Plenário, o pedido segue para o Senado. No Senado, caso o pedido seja instaurado, o Presidente da República é afastado e é escolhido um dia para o julgamento final. Este é o momento em que o STF se envolve. O Presidente do STF é quem conduz o julgamento no Senado e, ao final da discussão, elabora um “relatório resumido da denúncia e das provas da acusação e da defesa” (Art. 31 da Lei nº 1079/50), documento que guiará a decisão dos senadores. 

Outra situação na qual o STF pode ser envolvido é quando um pedido de impeachment se baseia em crimes comuns, não crimes de responsabilidade. De acordo com o art. 23 da Lei nº 1079, o julgamento de crimes comuns para processo de impedimento é feito pelo STF. Os de responsabilidade, pelo Senado. 
O Supremo Tribunal Federal, de acordo com o art. 102 da CF, tem o papel de ser o “guarda da Constituição”. Dessa forma, mesmo depois de concluído o processo de impeachment, é possível recorrer ao órgão em tentativa de anular o processo. O recurso é julgado e o órgão apresenta sua decisão final. Foi o que aconteceu com o impeachment de Dilma Rousseff.