Введение конституционного строя и, соответственно, создание представительных учреждений было боевым лозунгом политической оппозиции в России на протяжении всего ХIХ в. Неоднократно учреждение выборных законодательных или, по крайней мере, законосовещательных учреждений входило и в намерения правительства. О введении конституции всерьез думал Александр I, но в 1819 г. окончательно отказался от этого намерения. Реформы 1860-70-х гг., создавшие выборные органы земского и городского самоуправления, оживили надежды на «увенчание здания» реформ в виде конституции. Указ, практически означавший создание выборных законосовещательных учреждений, подписал накануне своей гибели Александр II, но после террористического акта 1 марта 1881 г. этот указ был отменен. Некоторое время (в 1883 г.) подумывал о созыве законосовещательного земского собора и Александр III, но вскоре перешел к политике контрреформ и консервации самодержавия. Его наследник Николай II в одной из первых своих публичных речей назвал конституционные надежды земской оппозиции «бессмысленными мечтаниями». В сознании членов императорской фамилии, высшей бюрократии, большей части офицерского корпуса и чиновничества, а также в консервативно настроенной части общества утвердилось убеждение в необходимости для России самодержавия. Вступая на престол, российские монархи давали присягу в сохранении незыблемости самодержавной власти, которую они должны были передать своим наследникам. 
Только революционные события 1905 г. и тяжелые поражения в ходе Русско-японской войны заставили Николая II и наиболее прагматичных государственных деятелей вступить на путь коренных преобразований государственного строя. 6 августа 1905 г. был обнародован Манифест об учреждении нового выборного высшего законосовещательного учреждения - Государственной Думы. Но эта Дума (вошедшая в историю под названием «булыгинской» по имени тогдашнего министра внутренних дел А.Г.Булыгина) так никогда и не была созвана. Под напором революционных событий, приведших в октябре 1905 г. к всеобщей политической забастовке, правительству пришлось пойти на дальнейшие уступки. 17 октября 1905 г. был подписан Манифест, в котором провозглашалось предоставление населению России основных политических свобод и превращение Думы в законодательное учреждение. 3-й пункт Манифеста устанавливал «как незыблемое правило, чтобы никакой закон не мог восприять силу без одобрения Государственной Думы». 11 декабря того же года был принят закон, расширявший избирательные права горожан и предусматривавший представительство в Думе от рабочих. 
20 февраля 1906 г. была утверждена новая редакция Основных законов Российской империи. Отныне Государственный совет становился из законосовещательного законодательным учреждением - «верхней палатой российского парламента». Половина членов Государственного совета по-прежнему назначалась императором, а половина избиралась губернскими земствами, губернскими дворянскими обществами, торгово-промышленными организациями, а также университетами и Академией наук. Три члена Государственного совета от Православной церкви назначались Синодом.

По Основным законам 20 февраля 1906 г. и Дума, и Государственный совет обладали лишь законодательными полномочиями. Исполнительная власть им не подчинялась. Назначать и увольнять министров мог только император. Такой государственный строй некоторые историки называют «дуалистической монархией», а Готский альманах определял как «самодержавие с Государственной Думой». Но хотя министр финансов (В.Н.Коковцов, в 1907 г.) и заявлял с думской трибуны, что «у нас, слава Богу, нет еще парламента», государственный строй Российской империи отныне включал такой неотъемлемый признак конституционализма, как невозможность помимо народного представительства принять новый закон и, главное, расходовать бюджетные средства. Другое дело, что Николай II и близкие к нему придворные круги так до конца и не смогли примириться с необходимостью как-то ограничивать свою власть и относились к Думе крайне подозрительно, а значительная часть Думы находилась в непримиримой оппозиции к верховной власти и правительству.
Ст. 87 Основных законов позволяла Совету министров в перерывах между сессиями Думы в неотложных случаях представлять непосредственно императору на утверждение указы. Но эти указы не могли вносить изменений ни в Основные государственные законы, ни в учреждения Государственного совета или Государственной Думы, ни в постановления о выборах в Государственный совет или в Думу. Действие этих указов прекращалось, если в течение двух месяцев после возобновления работы Думы соответствующий законопроект не вносился в Думу или если он был отвергнут Думой или Государственным советом.
Состав Думы определялся в 524 члена. Выборы не были ни всеобщими, ни равными. Избирательными правами обладали российские подданные мужского пола, достигшие 25 лет и соответствующие ряду сословно-имущественных требований. К выборам не допускались студенты, военнослужащие и лица, находившиеся под судом или осужденные.
Выборы производились в несколько этапов, по куриям, образованным по сословно-имущественному принципу: землевладельцев, крестьян и городской курии. Выборщики от курий образовывали губернские собрания, которые и избирали депутатов. Наиболее крупные города имели отдельное представительство. Выборы на окраинах империи производились по куриям, образованным главным образом по вероисповедно-национальному принципу с предоставлением преимуществ русскому населению. Так называемые «бродячие инородцы» были вообще лишены избирательного права. К тому же представительство окраин было понижено. Была образована также отдельная рабочая курия, которая избирала 14 депутатов Думы. В 1906 г. один выборщик приходился на 2 тыс. землевладельцев (в основном помещиков), 4 тыс. горожан, 30 тыс. крестьян и 90 тыс. рабочих.
Государственная Дума избиралась на пятилетний срок, но и до истечения этого срока могла в любой момент быть распущена указом императора. При этом император по закону был обязан одновременно назначить новые выборы в Думу и срок ее созыва. Заседания Думы могли быть также в любой момент прерваны императорским указом. Продолжительность ежегодных занятий Государственной Думы и сроки перерыва ее занятий в течение года определялись указами императора. 

I и II Думы были распущены до срока, занятия IV Думы были прерваны указом 25 февраля 1917 г. Полный срок проработала лишь III Дума.
Основой законодательной компетенции Государственной Думы служил п. 3 Манифеста 17 октября 1905 г., установивший «как незыблемое правило, чтобы никакой закон не мог восприять силу без одобрения Государственной Думы». Эта норма была закреплена в ст. 86 Основных законов Российской империи в редакции 23 апреля 1906 г. На практике законодательная компетенция Думы неоднократно подвергалась существенным ограничениям. 
К кругу ведения Государственной Думы относилось рассмотрение «предположений», требовавших издания законов и штатов, а также их изменения, дополнения, приостановления действия и отмены. Но ст. 96 Основных законов изымала из ведения Думы постановления по строевой, технической и хозяйственной частям, а также положения и наказы учреждениям и должностным лицам военного и морского ведомств, если они не касались предметов общих законов, не требовали нового расхода из казны или этот расход покрывался за счет финансовой сметы военного или морского ведомств. Все эти вопросы находились в личном ведении императора как «державного вождя российской армии и флота». А 24 сентября 1909 г. к ведению императора были отнесены «все вообще законодательные дела» по военному и морскому ведомствам, в том числе штаты, а также законодательные дела, касающиеся казначейства.
Главной компетенцией Государственной Думы была бюджетная. Рассмотрению и утверждению Думы подлежала государственная роспись доходов и расходов вместе с финансовыми сметами министерств и главных управлений, за исключением: кредитов на расходы Министерства императорского двора и состоявших в его ведении учреждений в суммах, не превышавших росписи 1905 года, и изменении этих кредитов, обусловленных «Учреждением об императорской фамилии»; кредитов на не предусмотренные сметами расходы на «экстренные в течение года надобности» (в сумме, не превышавшей росписи 1905 года); платежей по государственным долгам и другим государственным обязательствам; доходов и расходов, внесенных в проект росписи на основании действующих законов, положений, штатов, расписаний и императорских повелений, данных в порядке верховного управления.
Утверждению Думы подлежали также не предусмотренные государственной росписью неотложные расходы. Дума рассматривала отчеты Государственного контроля по исполнению государственной росписи.

Другим важным направлением деятельности Государственной Думы было законодательство по частным экономическим вопросам. Рассмотрению Думы подлежали дела об отчуждении части государственных доходов или имуществ, требовавшие утверждения императором. Дума рассматривала законопроекты о постройке железных дорог за счет казны, об учреждении уставов акционерных компаний, требовавших изъятия из действующих законов, сметы и раскладки земских повинностей в местностях, в которых не были введены земские учреждения, а также дела о повышении земского или городского обложения сравнительно с определенными земскими собраниями и городскими думами размерами. 
Государственная Дума должна была также рассматривать дела, вносившиеся на ее обсуждение по особым повелениям императора.
Государственная Дума обладала правом возбуждения предположений об отмене или изменении действующих и издании новых законов, за исключением Основных законов, «почин пересмотра которых» принадлежал «единственно государю императору». Но реализация этого права была обусловлена соблюдением ряда сложных процедур. Предложения об издании нового закона или отмене или изменении действующего должны были подавать председателю Государственной Думы не менее 30 депутатов. Эти предложения следовало подавать в письменном виде. К ним обязательно должен был быть приложен проект основных положений предлагаемого изменения в законе или нового закона, с объяснительной запиской к проекту. При соблюдении этих условий законопроект ставился на обсуждение Думы, причем о дне этого обсуждения в обязательном порядке извещались соответствующие министры. В случае согласия Государственной Думы с необходимостью издания нового закона или внесения изменений в действующий разработка законопроекта предлагалась министрам и главноуправляющим, возглавлявшим соответствующие ведомства. И лишь в случае отказа ведомства от составления законопроекта Дума образовывала из своих членов комиссию по выработке законопроекта и рассматривала его в своих заседаниях. На практике чаще всего Государственная Дума рассматривала законопроекты, представленные правительством.
Принятые Думой законопроекты направлялись в Государственный совет. В случае его отклонения Государственным советом этот же проект мог быть внесен на рассмотрение той же думской сессии, но лишь с разрешения императора. Законопроекты, одобренные Думой и Государственным советом, представлялись императору и в случае его утверждения получали силу закона. Отвергнутые императором законопроекты не могли быть внесены на законодательное рассмотрение в течение той же сессии.

Реформированный Государственный совет формально обладал равными с Думой правами законодательной инициативы. Законопроекты, разработанные по инициативе Государственного совета, поступали на рассмотрение Государственной Думы и лишь после одобрения последней представлялись на высочайшее утверждение.
Другой прерогативой «российского парламента» была «возможность действительного участия в надзоре за закономерностью действий ... властей». По фактам выявленных злоупотреблений и нарушений закона Дума имела право направлять запросы министрам и главноуправляющим. В соответствии со ст. 59 Учреждения Государственной Думы, в месячный срок со дня запроса она должна была получить разъяснения либо извещение о причинах отказа от разъяснений. Если большинством в 2/3 голосов Дума признавала полученные разъяснения неудовлетворительными, дело представлялось императору. Но думские запросы также были обставлены рядом формальностей. Запрос должен был быть подписан не менее чем 30 депутатами. Если большинство членов Думы отказывалось признать запрос спешным, он передавался для предварительного рассмотрения в специальную комиссию. Если оппозиционно настроенные I и II Думы постоянно досаждали министрам своими запросами, то в III и IV Думах возможность оппозиции направить запрос часто встречала существенные затруднения, обусловленные сложностью процедуры.
Государственная Дума имела также право обращаться к главам ведомств за разъяснениями по рассматриваемым ею делам. Все разъяснения министры могли давать как лично, так и через своих товарищей или руководителей центральных подразделений (департаментов, главных управлений и т.п.) данного ведомства. Разъяснения представлялись в устной форме во время заседаний Думы. 
Министры имели право выступать в заседаниях Думы каждый раз, когда они изъявляли такое желание, и присутствовать на всех думских заседаниях.
Первые выборы в Государственную Думу прошли в обстановке продолжающегося революционного подъема и высокой гражданской активности населения. Впервые в истории России появились легальные политические партии, стала проводиться открытая политическая агитация. Эти выборы принесли убедительную победу кадетам - Партии народной свободы, наиболее организованной и включившей в свой состав цвет российской интеллигенции. Крайне левые партии (большевики и эсеры) выборы бойкотировали. Часть крестьянских депутатов и радикально настроенных интеллигентов образовали в Думе «трудовую группу». Умеренные депутаты образовали фракцию «мирного обновления», но их было ненамного более 5% от общего состава Думы. Правые оказались в I Думе в меньшинстве. 
Государственная Дума открылась 27 апреля 1906 г. Председателем Думы был практически единогласно избран С.А.Муромцев, профессор, видный юрист, представитель кадетской партии.

С первых же шагов Дума встала в позицию резкой конфронтации с правительством, а правительство не считало возможным работать с Думой, где оппозиция располагала внушительным большинством. В свой адрес императору Дума включила требование всеобщей политической амнистии, но император отказался принять делегацию Думы. Дума стремилась к расширению своих полномочий («Исполнительная власть да покорится власти законодательной», - сказал депутат Думы кадет В.Д.Набоков). Правительство внесло в Думу несколько законопроектов по явно второстепенным вопросам, что вызвало отрицательную реакцию депутатов. В то же время законопроект Министерства финансов о сверхсметном ассигновании 50 млн. рублей на помощь голодающим был Думой изменен: выделили лишь 15 млн. с тем, чтобы правительство в случае необходимости вновь обратилось к Думе, а перед этим за месяц пересмотрело всю расходную часть бюджета 1906 г. Это был единственный законопроект, прошедший через Думу и получивший в установленном порядке силу закона. А принятый по инициативе Думы законопроект об отмене смертной казни пролежал более 7 месяцев в Государственном совете, который в итоге отказался его рассматривать под предлогом, что принявшая его Дума уже распущена.
9 июля 1906 г. Государственная Дума 1-го созыва была распущена Манифестом императора. В ответ на это 180 депутатов Думы обратились к народу с призывом к гражданскому неповиновению. В условиях спада революции этот призыв не возымел значительных последствий, но подписавшие Выборгское воззвание были преданы суду. Хотя приговоры были сравнительно мягкими, но они лишили права участия в выборах многих выдающихся представителей либеральной общественности.
Выборы в Думу 2-го созыва дали еще более радикальный результат. Во II Думе большинство имели левые группы - в общей сложности 222 мандата, а кадеты всего 98. 43 депутата было избрано от Союза 17 октября, умеренно либеральной партии. Правые партии не смогли получить более 30 мест в Думе. Председателем II Думы был избран кадет Ф.А.Головин. 
Новая Дума открылась 20 февраля 1907 г. Она была еще более резко оппозиционной. Особенную опасность для власти представляли думские законопроекты об отчуждении помещичьих земель. Но на сей раз оппозиционной Думе противостоял энергичный председатель Совета министров П.А.Столыпин. С думской трибуны он заявил, что все антиправительственные выступления Думы «сводятся к двум словам, обращенным к власти: “руки вверх”. На эти два слова, господа, правительство с полным спокойствием, с сознанием своей правоты, может ответить только двумя словами: “не запугаете”». После отказа Думы исключить из своего состава 55 депутатов от социал-демократической фракции, обвиненных (при помощи полицейской провокации) в подготовке государственного переворота, 3 июня 1906 года II Дума была распущена. Одновременно, вопреки основным законам, было опубликовано новое положение о выборах в Государственную Думу. Таким образом, правительство и император совершили государственный переворот.

По новому положению о выборах число депутатов Государственной Думы было сокращено до 442. Число выборщиков от курии землевладельцев было увеличено в полтора раза, а от крестьян уменьшено более чем в два раза. Городская курия была разделена на 2 разряда, причем в 1-й вошли крупные собственники, владельцы недвижимости, а во 2-й все остальные. Число выборщиков от 1-го разряда превосходило число выборщиков от 2-го почти в 1,3 раза. Количество городов с отдельным представительством было уменьшено с 26 до 7. Более чем в 3 раза было уменьшено представительство национальных окраин. Таким образом правительство обеспечило более консервативный состав Думы. 
В открывшейся 1 ноября 1907 г. III Думе преобладали правые и умеренные либералы. 136 мандатов принадлежали октябристам. 91 депутат вошел в «национальную» фракцию, объединившую умеренно-правых и националистов. 51 депутат принадлежал к крайне правым. Левый фланг Думы составили 39 депутатов от умеренной партии «мирного обновления», 53 кадета, 13 трудовиков и 19 социал-демократов. 26 депутатов принадлежали к национальным группам («польское коло», мусульманская группа и др.). Правительственное большинство составили «национальная» фракция и октябристы. 
Председателем III Думы был избран октябрист Н.А.Хомяков, а после его добровольной отставки 4 марта 1910 г. лидер октябристов А.И.Гучков. 
Именно начиная с III Думы можно говорить о Государственной Думе как о действенном органе законодательной власти. За 5 лет своей работы III Дума одобрила более 2 тыс. законопроектов, в том числе такие важные, как закон 14 июня 1910 г. о крестьянском землевладении, ставший законодательной базой для столыпинской реформы, закон 15 июня 1912 г. о местном суде, закон 23 июня 1912 г. о страховании рабочих и т.д. Вошел в нормальные рамки бюджетный процесс. Министры научились, отстаивая свои бюджетные притязания, находить общий язык с Думой. Государственная Дума, как правило, шла навстречу правительству в ассигнованиях на нужды обороны. Постепенно сложились определенные традиции как работы «первого российского парламента», так и взаимодействия с ним правительства.
По ст. 62 Учреждения Государственной Думы подробности внутреннего распорядка Думы и обязанности ее аппарата должны были определяться выработанным самой Думой «Наказом». Временный Наказ был принят 5 ноября 1907 г, а окончательно утвержден лишь 2 июня 1909 г.

Для выступления в общем собрании Думы депутаты должны были подавать заявку председателю. Слово давалось в порядке очереди. Все выступления должны были произноситься только с думской трибуны. Среди членов Государственной Думы было немало блестящих ораторов как среди левых, так и среди правых. Постепенно навыки публичного красноречия стали приобретать и министры. В целом уровень речей на думской трибуне был весьма высоким как для тогдашней, так и тем более для нынешней России.
Все выступления в Думе стенографировались. Стенографические отчеты публиковались.
В соответствии с регламентом ораторам было запрещено прибегать к личным выпадам и резким выражениям, оскорблять религиозные чувства народа, восхвалять или оправдывать преступные деяния, призывать к насильственному изменению государственного строя. В случае нарушения этих правил председательствующий делал оратору предупреждение, а после третьего предупреждения лишал слова. За неподобающее поведение или нарушение правил депутата могли лишить права присутствовать на определенном количестве (10, 15 и т.д.) заседаний. 
Порядок на заседаниях обеспечивал председательствующий, а также подчиненные ему думские приставы, в обязанности которых входило удаление из зала заседаний лиц, отказывающихся покинуть зал добровольно.
Заседания Думы не всегда отличались чинностью и порядком. Некоторые депутаты, преимущественно из крайне правого лагеря (Н.Е.Марков, В.М.Пуришкевич), нередко прерывали ораторов оскорбительными выкриками с места, устраивали скандалы. До рукоприкладства дело в Думе все же не доходило.
Присутствие посторонних лиц (например, журналистов) допускалось по специальным билетам. Некоторые заседания Думы могли объявляться закрытыми.
Работой Думы руководил избиравшийся из числа депутатов президиум (формально не предусмотренный законодательством). В состав президиума входили председатель Государственной Думы, его 2 товарища (выражаясь современным языком, заместителя), секретарь и товарищи секретаря. Председатель Государственной Думы имел право личного доклада императору о занятиях Думы.
Для рассмотрения общих вопросов деятельности Государственной Думы было учреждено Совещание Государственной Думы в составе председателя, товарищей председателя, секретаря и товарища (с 8 ноября 1907 г. - старшего товарища) секретаря. Председатель Думы также периодически созывал совещания представителей партий и групп.

Для рассмотрения хозяйственных вопросов деятельности Думы была создана Распорядительная комиссия.
Думское делопроизводство вела Канцелярия Государственной Думы, окончательно конституированная 1 июля 1908 г. Работой Канцелярии руководил секретарь Государственной Думы, а ее штат составляли правительственные чиновники. 
При Государственной Думе состояли также Приставская часть, Библиотека, Хозяйственная часть и Врачебная часть.
На срок полномочий каждого созыва Думы все ее члены распределялись (по жребию) по 11 отделам. На эти отделы возлагалась проверка полномочий членов Думы (законности избрания), а также (в случае необходимости) другие дела.
В общем собрании Думы закрытым голосованием избирались ее комиссии. Постоянными комиссиями Думы были: Бюджетная комиссия (1906 - 1917 гг.), Финансовая комиссия (1906 - 1917 гг.), Комиссия по рассмотрению государственной росписи доходов и расходов (1906 - 1917 гг.), Комиссия по запросам (1909 - 1917 гг.; до этого, в 1907 - 1909 гг., имела статус временной комиссии), Редакционная комиссия (1906 - 1917 гг.), Библиотечная комиссия (1906 - 1917 гг.), Комиссия личного состава (1909 - 1917 гг.), а также уже упомянутая Распорядительная комиссия (1906 - 1917 гг.). Фактически была постоянной и Комиссия по военным и морским делам (до 1912 г. - Комиссия по государственной обороне). Временные комиссии создавались для рассмотрения определенных законопроектов или вопросов и завершали свою деятельность после передачи вопроса на рассмотрение общего собрания Думы.
Значительную роль в работе Думы играли фракции. От их организованности и сплоченности зависела степень влияния той или иной партии. 
В III и IV Думах правительственное большинство не было возможно без октябристов. Но эта умеренно либеральная и в целом лояльная правительству партия регулярно должна была демонстрировать свою независимость. Так, например, в знак протеста против грубого давления П.А.Столыпина (добившегося от императора после отклонения его законопроекта о введении земства в западных губерниях Государственным советом роспуска на 3 дня обеих палат и проведения этого закона в порядке 87 статьи Основных законов Российской империи) на представительные учреждения А.И. Гучков подал в отставку с поста председателя Государственной Думы. Его преемником был избран М.В.Родзянко, также октябрист, гораздо более бесцветный, но умевший находить общий язык и с правительством, и с большинством думских депутатов. Родзянко сохранил свой пост и в IV Думе, вплоть до ее роспуска в 1917 г.
Выборы в IV Думу дали усиление правого и левого флангов. В Государственной Думе 4-го созыва было 64 правых депутата, 88 умеренно правых и националистов, 33 депутата «группы центра», 98 октябристов, 59 кадетов и 48 прогрессистов (либеральная партия, опиравшаяся на предпринимательские круги, занимавшие промежуточную позицию между кадетами и октябристами, но по ряду вопросов даже обходившая кадетов слева) и примыкавших к ним, 10 трудовиков, 14 социал-демократов (в том числе 6 большевиков). 21 депутат принадлежал к национальным группам.
Партия октябристов раскололась на фракции левых октябристов и земцев-октябристов (более правую). Не было единства и у умеренно правых. Все это делало правительственное большинство в Думе не очень устойчивым.
Вступление России в Первую Мировую войну ознаменовалось демонстрацией патриотизма и единства Думы. Против военных кредитов проголосовали только депутаты-большевики, вскоре арестованные и приговоренные к пожизненной ссылке за пораженческую агитацию.
Но военные неудачи, явная неспособность министров и нежелание правительства сотрудничать с обществом усилили оппозиционные настроения большинства депутатов. В августе 1915 г. был создан так называемый Прогрессивный блок, объединивший левую часть националистов («прогрессивные националисты»), группу центра, октябристов-земцев и левых октябристов, прогрессистов и кадетов. В Думе к блоку принадлежало почти 2/3 депутатов, а в Государственном совете около 45%. Прогрессивный блок требовал создания «правительства доверия» (т.е. пользующегося поддержкой Думы), резко критиковал придворную камарилью. Отныне правительство уже не могло рассчитывать на поддержку думского большинства. 
В дни Февральской революции император издал указ о прекращении сессии Государственной Думы. Но под напором революционных событий Прогрессивный блок и левые депутаты (трудовики и социал-демократы) образовали Временный комитет Государственной Думы, которому поневоле пришлось стать центром власти. Отречение сначала Николая II, а затем и великого князя Михаила и образование (по соглашению Временного комитета Государственной Думы с Петроградским советом рабочих и солдатских депутатов) Временного правительства привело к фактическому прекращению деятельности Думы. Новая революционная власть считала излишним опираться на авторитет дореволюционного представительного учреждения. Официально Государственная Дума была распущена 6 октября 1917 г. в связи с провозглашением России республикой и началом выборов в Учредительное собрание. Эпоха парламентаризма уходила в прошлое, начиналась эпоха революции и гражданской войны.