Ustaleniu podziału terytorium kraju na okręgi wyborcze i liczby wybieranych w nich senatorów służy norma przedstawicielstwa – iloraz liczby ludności Polski przez 100 (na podstawie danych Państwowej Komisji Wyborczej z 4 sierpnia 2011 wynosiła ona 377 813 mieszkańców), przy czym liczba mieszkańców w okręgu nie może być wyższa lub równa dwukrotności normy przedstawicielstwa oraz nie może być niższa niż połowa normy przedstawicielstwa. W województwie wybiera się senatorów w liczbie nie mniejszej niż liczba całkowita będąca ilorazem liczby mieszkańców województwa i normy przedstawicielstwa, a nie większej niż ta liczba całkowita powiększona o jeden.
Na terenie gmin wchodzących w skład poszczególnych okręgów wyborczych tworzone są obwody głosowania. Ponadto tworzone mogą być obwody dla: obywateli polskich przebywających poza granicami kraju (siedziby odpowiednich komisji obwodowych określa minister spraw zagranicznych); przynależą one do okręgu wyborczego nr 44 (odpowiedniego dla Warszawy-Śródmieścia); wyborców przebywających na polskich statkach morskich, które znajdują się w podróży w okresie obejmującym dzień wyborów, jeżeli przebywa na nich co najmniej 15 wyborców (tworzy je minister infrastruktury);