Vid domstolen arbetar cirka 25 hovrättsråd. Hovrättsråden är juristdomare och utnämnda av regeringen efter ett ansökningsförfarande.
Vid domstolen arbetar vidare cirka 15 tekniska råd. De tekniska råden är också domare, men de är inte jurister, utan har teknisk eller naturvetenskaplig utbildning samt särskild expertkunskap i de frågor som domstolen prövar. Även de tekniska råden utses av regeringen efter ett ansökningsförfarande.
Vid domstolen arbetar därtill cirka 25 föredragande jurister. Föredragandena är i regel notariemeriterade vid tingsrätt eller förvaltningsrätt och har ofta viss erfarenhet av annan, liknande juridisk verksamhet. Föredragandens huvudsakliga uppgift är att göra rättsutredningar, ta fram relevant bedömningsunderlag, redogöra för målet vid en föredragning samt ta fram ett förslag till avgörande. Ett antal föredragande är så kallade specialistföredragande med särskilt ansvar för utbildning och bevakning inom något av domstolens rättsområden.
Vid domstolen arbetar även jurister som genomgår domarutbildning; dels hovrättsfiskaler som är i början av utbildningen och utför motsvarande arbetsuppgifter som de föredragande juristerna, dels tillförordnade hovrättsassessorer som är i slutet av utbildningen och deltar i dömandet på motsvarande sätt som hovrättsråden.
Vid domstolen arbetar slutligen cirka tio domstolshandläggare. Handläggarna registrerar handlingar i målen, sköter skriftväxling och expedierar domar och beslut. De har också kontakt med parter i målen, skriftligen eller via telefon.
När Mark- och miljööverdomstolen prövar om ett mål ska få prövningstillstånd sker prövningen av tre domare – som utgångspunkt två hovrättsråd och ett tekniskt råd. När ett mål har fått prövningstillstånd och ska avgöras i sak sker prövningen som utgångspunkt av tre hovrättsråd och ett tekniskt råd. Domstolen kan avgöra mål i annan sammansättning om den fråga som ska prövas motiverar det. De flesta mål i Mark- och miljööverdomstolen avgörs på handlingarna, efter föredragning, det vill säga utan att parterna kommer till domstolen och lägger fram sina synpunkter vid ett sammanträde eller en huvudförhandling.