BIT와 관련하여 발생하는 분쟁의 해결 절차 또한 다수 BIT에서 규정하고 있다. 특히 투자자-국가 중재제도는 외국인 투자 자와 투자유치국 정부가 소송당사자로 참여하는 국제중재이며, 전통적으로 국가 대 국가 간 분쟁 또는 개인(기업) 대 개인(기업) 간의 분쟁이라는 기존의 분류와는 다른 새로운 유형의 절차이다. 이와 관련하여 ‘우산조항(umbrella clause)’을 통해 조약 외 일반 계약상의 권리˙의무 또한 중재의 대상이 되는지 규정하고 있으며, 국제투자 분쟁해결기구(ICSID) 등 중재판정부의 관할권에 대해 사전 동의를 요구하기도 한다. 또한 투자유치국내 국내구제절차와 의 관할권 경합을 고려하여 ‘국내절차 소진의 원칙’ 등 국제중재절차와의 관계를 각 BIT 당사국 입장에 따라 규정하고 있다. 한편, BIT 협정의 해석 및 적용에 관한 분쟁에 대한 국가간 분쟁해결로서는 일반적으로 자발적인 협의(consultation) 또는 조정(mediation)을 통해 해결하도록 규정하고 있다.
BIT에 대해 일어나는 분쟁의 해결 절차는 자체적으로 정해지고 국가 대 국가 간 분쟁 에서는 국제투자 분쟁해결기구 등 중재판정부의 관할권에 대해 사전 동의를 요구하며 각 BIT 당사국 측면에 따라 설정되고 있다.