Il Tribunale di sorveglianza (fino al 1986 denominato Sezione) è costituito con competenza territoriale estesa all'intero distretto di Corte di Appello (nel caso di Catania, il Distretto di Corte di Appello di Catania). È organo collegiale e specializzato, composto di magistrati ordinari destinati a svolgere in via esclusiva queste funzioni, e di esperti non togati (in psicologia, servizi sociali, pedagogia, psichiatria e criminologia clinica, nonché docenti di scienze criminalistiche). Giudica in un collegio di 4 membri, costituito per metà da magistrati ordinari e per metà da esperti. Una diversa composizione del collegio darebbe senz'altro luogo a nullità. Le decisioni del Tribunale di Sorveglianza sono impugnabili tramite ricorso per cassazione.
Il Tribunale si occupa della concessione e revoca delle misure o pene alternative alla detenzione in carcere (affidamento in prova ordinario e particolare, semilibertà, liberazione anticipata, detenzione domiciliare, liberazione condizionale, differimento della esecuzione delle pene).
Il Tribunale di sorveglianza opera sia come giudice di primo grado che come giudice di secondo grado rispetto al Magistrato di sorveglianza. In primo grado è competente in tema di concessione e di revoca delle misure alternative alla detenzione, della liberazione condizionale e di rinvio obbligatorio o facoltativo dell'esecuzione delle pene detentive. Come giudice di appello, il Tribunale decide le impugnazioni proposte contro alcuni provvedimenti del Magistrato di sorveglianza. Il Tribunale di sorveglianza decide sempre con ordinanza, adottata in camera di consiglio da un collegio composto da presidente, da un magistrato di sorveglianza e due esperti. Uno dei due magistrati componenti il collegio deve appartenere all'Ufficio di Sorveglianza competente per territorio rispetto al luogo in cui si trova il soggetto interessato. Le ordinanze del Tribunale sono soggette al ricorso per cassazione.