明洪武十七年朱元璋出於減少冤案，加強皇權的目的，下旨由三法司共同處理重大案件。到了明憲宗成化年間這個制度就已經非常成熟了。刑部負責處理京城周邊的刑事案件以及各省各省徒刑以上案件的覆核，同時也管理監獄和監督執行大理寺覆核並具奏後的案件。大理寺是負責掌管覆核、覆審的案件，有時候也會參與審判，「凡罪有出入者，依律照駁。事有冤枉者，推情辨明。務必刑歸有罪，不陷無辜」。 都察院為監察機構，可以獨立審理京師職官犯罪 案件，同時對直隸及各省的直觀犯罪案件有覆核權。在會審制度中也參與審判。三法司平時各司其職，如有重大案件，則由三司主官共同審理。大理寺覆核、覆審中發現有重大疑難的案件，可提請會審。另外就是皇帝親自指派三司會審，通常也有錦衣衛的參與，錦衣衛通常有皇帝直接掌握，也可以看作是皇帝對三司會審的一種監督行為，通常這種情況居多。
三司會審制度只處理重大案件，這類案件通常影響很大。審判朝廷要員的案件，通常要經過三司會審的程序。例如奸臣嚴嵩之子嚴世蕃，就是在三司會審後處斬的。嚴家父子的黨羽遍布朝野，權勢極大，一般的官員根本審不了。此類案件都是在皇帝的主持下，由三司主官會審辦成鐵案。明朝正統年間，為了保證明朝邊軍軍馬供應，朝廷強迫河北農民養馬，養馬不僅耽誤農時，並且飼養不好，還要受罰。河北農民深受馬政之害，終於爆發了劉六、劉七起義。都察院左都御史馬中錫在鎮壓起義過程，被參劾貽誤戰機，之後三司會審定罪。在傳統劇目《玉堂春》中，就出現過三堂會審的劇情，蘇三受人誣陷，被縣官問成死罪，隨後押解到太原接受三堂會審。巧的是主審官是舊時相好王金龍，這才蒙冤的雪，佳人團聚。
有學者認為三司會審最早起源於漢朝的「雜治」。 「雜治」在漢史中沒有詳細的細節說明，參與審查的官員也較為隨意，並無定製，常常由皇帝根據案情的需要指派。到了唐朝，出現了三司推事的制度，既由刑部、御史臺、大理寺三法司審理特別案件，明朝更進一步制度化和規範化了三司的職責範圍，成為了一種成熟的司法制度。另外宋代開始，民間已經開始教授訟學，訟學發展使得案件審理變得複雜，地方官員由於處理能力有限，又怕程度錯案的責任，於是常常將案件作為疑難案件上報，這些也客觀地促成了三司會審制度的成熟。