Dem Senat gehören laut Grundordnung der TU Darmstadt 20 stimmberechtigte Mitglieder sowie die Präsidentin als Vorsitzende an. Ständige, nicht stimmberechtigte Mitglieder des Senats sind zudem die Dekaninnen und Dekane der Fachbereiche sowie die Mitglieder des Präsidiums, die Gleichstellungsbeauftragte der TU Darmstadt, zwei aus der Mitte des Allgemeinen Studierendenausschusses (AStA) benannte Vertreterinnen oder Vertreter, eine oder ein aus der Mitte des Personalrats benannte Vertreterin oder benannter Vertreter, die Vertrauensperson der Schwerbehinderten, sowie zwei von der Fachschaftenkonferenz (FSK) entsandte Studierende.