Senatet er formelt delstaternes repræsentative organ og består af 100 senatorer, to fra hver af de 50 delstater, valgt ved direkte valg. Valgperioden for en senator er seks år med en tredjedel af kammeret på valg hvert andet år. Kammeret deler ansvaret for det almindelige lovgivningsarbejde med Repræsentanternes Hus, men har også selvstændige beføjelser, herunder til at godkende eller forkaste internationale traktater og føderale embedsmænd, som indstilles af præsidenten. I tilfælde af en rigsret fungerer senatorerne tilmed som dommere.
Senatets såkaldte filibuster-procedure betyder i praksis, at de fleste lovforslag kræver opbakning fra 60 senatorer for at kunne blive vedtaget. I tilfælde af stemmelighed kaster vicepræsidenten, i egenskab af formand, den afgørende stemme.