Senat, zwany izbą wyższą, wykształcił się z powstałej po zjednoczeniu Polski i ukształtowanej za panowania Kazimierza Wielkiego
Rady Królewskiej, w skład której wchodzili najwyżsi dostojnicy państwowi i kościelni. Jednak początkowo król mógł do niej powoływać wybrane osoby i za Kazimierza zasiadali w nim także cieszący się zaufaniem króla mieszczanie. Jeszcze za Kazimierza Jagiellończyka król wykluczał z tego grona niewygodnych dostojników i dołączał zaufanych ludzi, nie piastujących wysokich urzędów. Król uzgadniał z tą Radą wszystkie poważniejsze decyzje.
Źródłem izby poselskiej były średniowieczne wiece rycerstwa. Zwoływano je okazjonalnie, w zależności od potrzeb. Stopniowo ulegały one instytucjonalizacji, dzieląc się na
zjazdy ziemskie, prowincjonalne (dla Wielkopolski i Małopolski) i początkowo rzadkie ogólnopaństwowe zjazdy (np. związane z obiorem króla), na których przybyła szlachta obradowała wspólnie z członkami Rady Królewskiej. Przywileje wydawane szlachcie przez królów, począwszy od koszyckiego, który ograniczył wysokość podatków, uzależniły monarchę od zgody na nadzwyczajne opodatkowanie w sytuacjach nadzwyczajnych (np. wojny), czy uzgodnienia polityki z przedstawicielami Litwy, co spowodowało, że zjazdy takie stawały się coraz częściej potrzebne królowi.
Decydującym wydarzeniem dla umocnienia
sejmików było wydanie przez Kazimierza Jagiellończyka przywilejów nieszawskich, w których król zagwarantował, że ogłaszanie wojny i stanowienie nowych praw, a szczególnie podatków, wymaga uzgodnienia z sejmikami. Teraz król musiał częściej odwoływać się do sejmików, gdyż był to warunek skutecznego prowadzenia polityki. Król wolał jednak uzgadniać sprawy z poszczególnymi sejmikami ziemskimi lub prowincjonalnymi, które z osobna łatwiej było przekonać do potrzebnych mu decyzji. Jednak na sejmikach wykształciła się kadra aktywnej politycznie średniej szlachty, która zaczęła rywalizować z członkami reprezentującej magnatów Rady o wpływ na politykę państwa.
Wykształcił się też zwyczaj, że na zjazdy prowincjonalne i walne (ogólnopaństwowe) zaczęto wysyłać delegatów. Przyjęła się nazwa sejmików ziemskich i prowincjonalnych, natomiast zjazdy ogólnokrajowe nazwano sejmami. Od 1453 roku delegacji szlachty i miast zaczęli obradować bez członków Rady Królewskiej, która zbierała się w innym pomieszczeniu. Następnie uzgadniano uchwały obydwu gremiów.
Za początek ostatecznego ukształtowania się struktur Sejmu Walnego uchodzi początek panowania Jana Olbrachta (1492 r.), który chciał w oparciu o szlachtę zreformować państwo.
Sejm Walny składał się z trzech "stanów sejmujących": króla, Senatu i Izby Poselskiej, składającej się z delegatów sejmików ziemskich (w zasadzie po dwóch) i przedstawicieli miast stołecznych: Krakowa i Wilna, których rola stała się z czasem czysto symboliczna. Obradom Senatu przewodniczył król, zaś obradom sejmu marszałek, który był wybierany przez posłów.
Sejm zbierał się co dwa lata na sześć tygodni. Przyjętozasadę jednomyślności w uchwalaniu ustaw. Powodowało to poszukiwanie kompromisu, możliwego do zaakceptowania przez możliwie najszerszy krąg. Jednak po uzyskaniu poparcia dla ustawy przez znaczącą większość, przegłosowani "wstrzymywali się" od wyrażenia sprzeciwu. Uzyskanie konsensusu w Izbie Poselskiej było utrudnione także poprzez przyjęcie zasady mandatu związanego. Posłów szlacheckich obowiązywały instrukcje, dane im na sejmiku ziemskim. Po zgodnym uchwaleniu "konstytucji" (tak nazywano ówczesne ustawy) przez trzy stany: Izbę Poselską, Senat i króla stawała się ona obowiązującym prawem. Jeśli przez 6 tygodni nie uzyskano zgodności Sejm się kończył i projekt upadał.
W sytuacjach nadzwyczajnych (np. zagrożenia państwa) stosowano czasem instytucję Sejmu konfederackiego. Po podpisaniu aktu konfederacji przez wszystkich posłów (zawiązaniu konfederacji) na początku obrad, ustawy mogły być uchwalane nawet bez uzyskania zgody wszystkich - większością głosów, a Sejm obradował do chwili przyjęcia rozstrzygnięć.