Parlament obraduje w trybie sesyjnym. Sesja trwa rok z przerwą wakacyjną. Funkcjonuje w nim 17 stałych komisji parlamentarnych, które specjalizują się w różnych dziedzinach (przewiduje się, że po czerwcowych wyborach będzie ich o trzy więcej). Praca Parlamentu dzieli się na dwie fazy: przygotowanie do sesji plenarnej i samą sesję. Przygotowania prowadzą eurodeputowani w komisjach, które specjalizują się w poszczególnych obszarach działalności Unii Europejskiej. Ponadto, problemy tam dyskutowane omawiane są również na spotkaniach frakcji politycznych PE. Sesje plenarne, w których uczestniczą wszyscy eurodeputowani, zwykle odbywają się w Strasburgu - raz w miesiącu tygodniowa sesja. Ponadto na dodatkowe, dwudniowe sesje zbierają się w Brukseli. Poza projektami unijnych regulacji prawnych, w programie obrad sesji plenarnych PE mogą pojawić się tzw. "komunikaty" i zapytania Rady UE lub Komisji Europejskiej w sprawach bieżących wydarzeń w Unii i na świecie. Poza tym, dwa tygodnie w miesiącu zarezerwowane są na obrady komisji parlamentarnych w Brukseli (gdzie łatwiej o kontakt z Komisją Europejską i Radą UE). Tłumaczenia symultaniczne wszystkich debat parlamentarnych i posiedzeń komisji prowadzono dotychczas w jedenastu urzędowych językach Unii. Teraz - w składzie 25 krajów - Parlament, podobnie jak pozostałe instytucje UE, będzie pracował w 20 językach. Również wszystkie dokumenty parlamentarne - tłumaczone i publikowane dotąd w jedenastu językach - będą się pojawiać w 20. Mimo że siedziba PE mieści się w Strasburgu, to eurodeputowani pracują również w Brukseli i Luksemburgu (gdzie mieści się Sekretariat Parlamentu) z przyczyn historycznych: Europejską Wspólnotę Węgla i Stali (EWWiS) powołano bowiem w 1952 r. w Luksemburgu, a Europejską Wspólnotę Energii Atomowej (EURATOM) i Europejską Wspólnotę Gospodarczą (EWG) - w Brukseli w 1958 r. Natomiast Strasburg wybrano jako symbol francusko-niemieckiego pojednania. Miasto to najpierw zostało siedzibą Rady Europy, a potem (w 1952 roku) - Parlamentu Europejskiego.