NAFTA có ba thủ tục giải quyết tranh chấp riêng biệt được quy định tại Chương 11, Chương 19 và Chương 20. Thủ tục thu hút sự chú ý của các học giả là hệ thống giải quyết tranh chấp giữa chính phủ nước tiếp nhận đầu tư và nhà đầu tư được quy định tại Chương 11. Thủ tục giải quyết tranh chấp giữa chính phủ nước tiếp nhận đầu tư và nhà đầu tư tương tự như thủ tục trọng tài đầu tư quốc tế được quy định tại nhiều hiệp định đầu tư song phương (viết tắt là ‘BITs’).
1. Giải quyết tranh chấp giữa chính phủ nước tiếp nhận đầu tư và nhà đầu tư theo Chương 11
Nếu một nhà đầu tư NAFTA thấy rằng những hoạt động của chính phủ một bên NAFTA dẫn đến việc trưng thu hay phân biệt đối xử và vi phạm những nghĩa vụ của NAFTA quy định tại Chương 11, thì nhà đầu tư có thể yêu cầu phân xử trọng tài giữa chính phủ nước tiếp nhận đầu tư và nhà đầu tư. Chương 11 cho phép nhà đầu tư yêu cầu thiết lập một hội đồng trọng tài căn cứ theo những quy tắc của Trung tâm giải quyết tranh chấp đầu tư quốc tế của Ngân hàng thế giới (viết tắt là ‘ICSID’) và ‘Những nguyên tắc tạo thuận lợi hơn’ (‘Additional Facility’) của ICSID, hoặc căn cứ theo những quy tắc của Uỷ ban Liên hợp quốc về luật thương mại quốc tế (‘UNCITRAL’).
Căn cứ theo những quy tắc này, hội đồng trọng tài phán quyết vụ việc bao gồm một hội đồng ba luật sư được trao quyền quyết định - liệu chính phủ có bồi thường thiệt hại cho nhà đầu tư nước ngoài hay không? Căn cứ theo Điều 1122 của NAFTA, ba chính phủ của NAFTA đều đồng ý phương thức trọng tài. Sự đồng ý này đảm bảo rằng chính phủ nước tiếp nhận đầu tư không thể chống lại cố gắng phân xử trọng tài bằng việc giữ nguyên ý kiến của riêng mình. Điều 1136 của NAFTA quy định rằng ‘Mỗi bên quy định việc thực thi phán quyết trọng tài trên lãnh thổ của mình’. Cả Điều 1122 và Điều 1136 đều dẫn chiếu tới Công ước New York về thi hành phán quyết trọng tài và Công ước liên Mỹ về trọng tài thương mại quốc tế, theo đó đảm bảo rằng thủ tục công nhận và thi hành một phán quyết trọng tài quốc tế tại toà án quốc gia của thành viên NAFTA, được thiết lập theo những công ước này, có thể được thực hiện.
Nhà đầu tư nước ngoài tại Việt Nam có những quyền tương tự, theo đó yêu cầu phân xử trọng tài giữa chính phủ nước tiếp nhận đầu tư và nhà đầu tư có tính bắt buộc, căn cứ vào những điều khoản trong những hiệp định đầu tư ASEAN và hơn 40 BITs mà Chính phủ Việt Nam đã kí kết.
Mặc dù những quy định về giải quyết tranh chấp giữa chính phủ nước tiếp nhận đầu tư và nhà đầu tư của NAFTA tương tự như những quy định cơ bản của BITs và các FTAs khác, nhưng chúng vẫn là đối tượng được bình luận sâu rộng theo cách hàn lâm. Lí do một phần của điều này là: những quy tắc của NAFTA và quy phạm của các bên đã làm cho thủ tục kiện tụng quy định tại Chương 11 của NAFTA rất minh bạch. Theo Phụ lục 1137.4, phán quyết trọng tài cuối cùng có thể được chính phủ hoặc nhà đầu tư đang có tranh chấp công bố.
2. Giải quyết tranh chấp liên quan đến các biện pháp khắc phục thương mại theo Chương 19
Chương 19 quy định thủ tục giải quyết tranh chấp liên quan đến việc xem xét lại những phán quyết về các biện pháp khắc phục thương mại của các bên NAFTA. Thủ tục này là giải pháp thay thế cho thủ tục xem xét lại những phán quyết về các biện pháp khắc phục thương mại của toà án trong nước. Đối với Hoa Kỳ, hệ thống giải quyết tranh chấp liên quan đến các biện pháp khắc phục thương mại tại Chương 19 là hệ thống giải quyết tranh chấp duy nhất trong lĩnh vực này. Bởi vì Hoa Kỳ đã không chấp nhận đưa vấn đề khắc phục thương mại ra giải quyết theo thủ tục giải quyết tranh chấp của bất kì FTA nào, trừ NAFTA. Tuy nhiên, những phán quyết về các biện pháp khắc phục thương mại của Hoa Kỳ và tất cả các thành viên WTO khác đều là đối tượng của thủ tục giải quyết tranh chấp của WTO.
3. Giải quyết tranh chấp giữa quốc gia với quốc gia tại Chương 20
Chương 20 của NAFTA quy định thủ tục giải quyết tranh chấp giữa các chính phủ thành viên của NAFTA trong việc giải thích và áp dụng NAFTA. Những thủ tục giải quyết tranh chấp quy định tại Chương 20 tương tự như hệ thống giải quyết tranh chấp của Cơ quan giải quyết tranh chấp của WTO (DSB). Các bên của NAFTA cố gắng đạt được một quyết định trọng tài theo đó xác định xem liệu những hành động của một bên NAFTA có phù hợp với NAFTA hay không, hoặc có làm vô hiệu hoá hoặc làm suy giảm những lợi ích của Hiệp định hay không (những quy định về vô hiệu hoá hoặc làm suy giảm lợi ích của Hiệp định được quy định tại Phụ lục 2004 của NAFTA).
Những nghĩa vụ pháp lí quy định trong NAFTA là nghĩa vụ ‘WTO+’, bởi vì chúng bao gồm những cam kết về tự do hoá bổ sung cho những cam kết mà các bên NAFTA đã cam kết trong WTO. Có thể cho rằng, Chương 20 của NAFTA quy định về một cơ quan tài phán năng động cho phân xử trọng tài, để giải quyết tranh chấp giữa chính phủ với chính phủ, bởi vì Chương 20 quy định về một cơ quan tài phán duy nhất để thực thi những nghĩa vụ ‘WTO+’ này. Trên thực tế, WTO là cơ quan tài phán năng động hơn nhiều trong việc giải quyết tranh chấp giữa ba nước thành viên NAFTA. Từ khi NAFTA có hiệu lực vào năm 1994, mới chỉ có ba vụ tranh chấp được giải quyết theo thủ tục trọng tài theo Điều 20. Đó là vụ tranh chấp năm 1995 về việc Canada áp thuế quan đối với một số nông sản của Hoa Kỳ; vụ tranh chấp năm 1997 liên quan đến việc Hoa Kỳ áp thuế quan tự vệ đối với cây đậu chổi; và vụ tranh chấp năm 1998 liên quan đến việc Hoa Kỳ không thực hiện nghĩa vụ mở cửa thị trường dịch vụ xe tải xuyên biên giới. Ngược lại, từ năm 1995, ba nước NAFTA đã 35 lần trình lên WTO yêu cầu tham vấn giải quyết tranh chấp giữa các nước này với nhau. Con số này cho thấy DSB là cơ quan tài phán ưa thích để giải quyết tranh chấp giữa các bên của NAFTA khi có sự lựa chọn cơ quan tài phán giữa WTO và NAFTA.