唐代司法政務運行機制可分前後兩期。在前期諸州與在京案件分而治之的運行機制下,諸州司法政務在程式上並不需要經過大理寺,而是直接申尚書省(刑部司)處理。大理寺只是在京法司之一,與京兆、河南府共用了兩京地區司法政務的處理權。因而不能將唐代大理寺視為中央(或全國)最高審判機關。到了後期,以奏狀為主的政務處理常式使得越來越多的司法案件需要由皇帝直接以敕旨或制敕進行處理。為了協助皇帝處理奏獄,大理寺不再僅作為在京法司參與司法政務的處理,逐漸成為天下刑獄的具體審斷機關。唐後期大理寺與地方藩鎮和府、州在司法政務處理中的聯繫密切了起來,從而形成了"天下刑獄,須大理正斷,刑部詳覆"的新機制。這為宋代大理寺"掌斷天下奏獄"機制的形成奠定了基礎。