Os efeitos da decisão definitiva de mérito em ação direta de inconstitucionalidade são erga omnes e vinculantes, sendo estes aplicáveis aos demais órgãos do Poder Judiciário e à administração pública, excluída a esfera estadual e municipal.

É possível a utilização de ação rescisória para atacar decisão definitiva de mérito em ação direta de inconstitucionalidade.

Quando declarada a inconstitucionalidade de lei ou de ato normativo, a decisão definitiva de mérito em ação direta de inconstitucionalidade terá, em regra, efeitos ex tunc, sendo possível a modulação pelo Supremo Tribunal Federal em razão de segurança jurídica ou de excepcional interesse social.

Cabe ação direta de inconstitucionalidade por omissão caso o poder legislativo, executivo ou judiciário se abstenham de dar cumprimento a comando constitucionalmente previsto.