仲裁是另一項處理勞資爭議的方式。依據勞資爭議處理法第25條第1項本文規定，勞資爭議調解不成立者，雙方當事人得共同向直轄市或縣（市）勞工局申請交付仲裁；同條第3項也規定，勞資爭議如果經過雙方當事人書面同意，得不經調解，直接向直轄市或縣（市）勞工局申請交付仲裁。

和調解類似，仲裁申請人也需要向主管機關提出仲裁申請書，並選擇以選定獨任仲裁人或組成勞資爭議仲裁委員會等方式仲裁。

如果選擇組成勞資爭議仲裁委員會，依據勞資爭議處理法第29條第1、2項規定，直轄市或縣（市）勞工局應於收到仲裁申請書後，通知勞資爭議雙方當事人於收到通知日起五日內，自直轄市或縣（市）勞工局遴聘的仲裁人名冊中各自選定仲裁委員三人或五人或七人，並自選定後七日內，於仲裁委員中推選主任仲裁委員，再依據該法第31條規定，於主任仲裁委員完成選定日起十四日內，組成仲裁委員會，並召開仲裁會議，指派委員調查事實。依據同法第33條規定，調查委員應於指派後十日內提出調查結果，仲裁委員會並應於收到調查結果後二十日內作成仲裁判斷。

關於仲裁判斷的作成，參照勞資爭議處理法第34條第1項規定，如果是三人組成的委員會，應有全體委員出席，經出席委員過半數同意，才可以作成仲裁判斷；如果是五人或七人的委員會，應有三分之二以上委員出席，經出席委員四分之三以上同意，才可以作成仲裁判斷。

如果選擇獨任仲裁人，依據勞資爭議處理法第27條第1項規定，直轄市或縣（市）勞工局應於收到仲裁申請書後，通知勞資爭議雙方當事人於收到通知日起五日內，自直轄市或縣（市）勞工局遴聘的仲裁人名冊中選定獨任仲裁人。至於獨任仲裁人的調查時間、作成仲裁判斷的期限等，準用仲裁委員會的規定。

有關仲裁判斷的效力，參照勞資爭議處理法第37條第1、2項規定，就勞資雙方權利事項爭議所作成的仲裁判斷，在當事人間，與法院確定判決有同一效力；就勞資雙方當事人對於勞動條件主張繼續維持或變更爭議所作成的仲裁判斷，視為爭議當事人間的契約，如果當事人一方為工會，則視為當事人間的團體協約。