헌법재판소는 전자추첨을 통하여 주심 재판관에 이정미 재판관을 선임하였고, 심판을 시작하였다. 첫번째 변론에서는 청구인(정부) 대표로 황교안 법무부 장관이, 피청구인(통합진보당) 대표로는 이정희 통합진보당 대표가 나와서 변론하였다. 이후 정부는 통합진보당이 위헌정당에 해당한다는 다수의 증거(2900여 건)을 헌법재판소에 제출하였다. 한편, 통합진보당은 자신들이 위헌정당이 아니라는 증거(908건)을 제출하였다. 제출된 증거는 총 16만 7000쪽이며, 888KG이다. 

이후 헌법재판소는 장영수 고려대 교수, 김상겸 동국대 교수, 정태호 경희대 교수, 송기춘 전북대 교수 등을 참고인으로 불러 진술을 청취했고, 이른바 강철서신의 저자 김영환 북한민주화네트워크 연구위원, 이석기 내란음모사건 제보자 이모씨, 노회찬 전 의원, 권영길 전 의원 등을 증인으로 불러 의견을 청취하였다.2014년 1월 중순부터 2014년 11월까지 총 14차례의 변론이 진행되었으며, 이는 헌법재판소가 창설 이후(1988년) 심리한 사건 중에서 최다 횟수의 변론이었다. 2014년 11월 말 최종 변론에서 청구인(정부)대표 황교안 법무부 장관은 통진당이 비례대표 부정경선을 저지르고 간첩사건에 연루된 당 간부를 감싼 점 등을 언급하며 “자유민주적 기본질서를 파괴하고 대한민국 내부에서 붕괴시키려는 암적 존재”라고 규정하였고,“이들을 그대로 내버려두는 것은 국민의 안전을 도모하고 대한민국의 미래를 지켜야 할 국가의 의무를 포기하는 것과 다름 없다"며“더는 정당 해산이라는 수술을 주저해서는 안 된다”고 밝혔다. 한편, 피청구인(통합진보당)대표 이정희 통진당 대표는 “정부의 주장을 아무리 뜯어봐도 의혹과 추측 밖에 없다”며 “정치적 의견 차이를 적대행위로 몰아붙이는 행위 자체가 민주주의를 무너뜨리는 것”이라고 주장하며 “정당의 가장 중요한 활동인 법안 발의에서 진보당 법안이 위헌이라는 지적을 단 한 번도 받은 바 없다”며 “진보당의 법안과 공약, 선거운동에 대해서는 어느 것도 위헌이라고 하지 못하면서 왜 당이 정립하지도 않은 혁명론을 이유로 위헌정당이라는 근거 없는 단정을 하느냐”고 주장하였다.
통진당의 행보를 비판하고 해산을 주장한 사람은?
청구인(정부)대표 황교안 법무부 장관