Constituire
După validarea mandatului şi depunerea jurământului, senatorii se organizează în grupuri parlamentare în funcţie de apartenenţa sau de afinităţile lor politice.       
Un grup parlamentar poate fi constituit şi poate funcţiona pe toată durata legislaturii dacă este alcătuit din cel puţin şapte senatori, care au fost aleşi pe listele aceluiaşi partid sau ale aceleiaşi formaţiuni politice.
Grupurile parlamentare îşi aleg un lider, unul sau doi vicelideri şi un secretar, ale căror nume sunt anunţate în plenul Senatului, la începutul fiecărei sesiuni ordinare.
Orice modificare intervenită în conducerea sau componenţa unui grup parlamentar se aduce la cunoştinţă, în scris, preşedintelui Senatului, sub semnătura liderului de grup. Preşedintele de şedinţă informează senatorii, în prima şedinţă publică, asupra modificărilor intervenite în componenţa sau conducerea grupurilor parlamentare.
Rol şi atribuţii
Grupurile parlamentare îndeplinesc un rol major în activitatea Senatului atât în ceea ce priveşte constituirea organelor de lucru şi de conducere, cât şi în ceea ce priveşte definirea atitudinii şi a poziţiei politice a senatorilor faţă de proiectele de lege supuse dezbaterii.
Astfel, grupurile parlamentare, prin liderii sau prin reprezentanţii lor, au următoarele atribuţii:

• fac propuneri pentru componenţa Comisiei de validare a mandatelor de senator
• propun candidaţi pentru alegerea preşedintelui Senatului şi pentru alegerea membrilor Biroului permanent, în limita locurilor ce le revin, potrivit algoritmului
• prezintă opţiunea senatorilor din respectivul grup pentru a face parte din comisiile permanente, avansează propuneri pentru funcţiile din birourile acestora şi desemnează senatorii care vor face parte din alte comisii ale Senatului, cu respectarea configuraţiei politice a Senatului
• pot cere revocarea membrilor Biroului permanent sau a membrilor birourilor comisiilor permanente, propuşi de grupul respectiv
• participă la stabilirea ordinii de zi şi pot cere modificarea ordinii de zi a şedinţelor în plen ale Senatului
• pot prezenta amendamente şi pot cere continuarea, întreruperea sau încheierea dezbaterilor asupra unei probleme puse în discuţia Senatului
• pot solicita verificarea întrunirii cvorumului în cursul şedinţelor în plen

Liderul grupului parlamentar poate, de asemenea, să participe, fără drept de vot, la şedinţele Biroului permanent, poate propune modalitatea de vot şi poate contesta rezultatul votului exprimat, poate cere pauză pentru consultări în grupul parlamentar al cărui lider este  sau, după caz, cu ceilalţi lideri ai grupurilor parlamentare, poate propune, în numele grupului parlamentar, retrimiterea proiectului de lege la comisia sesizată în fond.
Ei informează membrii grupului asupra activităţilor Senatului şi ale comisiilor Senatului şi reprezintă grupul ori de câte ori este nevoie în activitatea Senatului.
Unul dintre viceliderii grupului îl înlocuieşte pe lider în lipsa acestuia sau ori de câte ori este nevoie, în baza mandatului dat de acesta, iar secretarul grupului asigură întocmirea documentelor necesare grupului.