世界贸易组织（WTO）的法律制度是现代国际法的重要的组成部分，也是当前发展最快、最新和最具活力的领域之一。WTO法不仅对传统的国际法有不少突破，而且其法律规则从实体法到程序法都具有自己的特点，其争端解决机制就是其中一个典型。WTO争端解决机制已经成为解决WTO成员国之间贸易纠纷的必不可少的手段，它为WTO各成员国在平等和公平的条件下参与国际市场竞争，保护各自权利不受他国违反规则的侵害，以及通过法律方式寻求救济，提供了国际法下的制度保障。中美两国作为WTO的成员，在世界经济中占有重要地位，两国的贸易关系，被认为是全球最重要的贸易关系之一。在世界经济的全球化和一体化中，以及金融危机后的某些贸易保护政策的抬头，两国之间的贸易摩擦上升。WTO争端解决机制，为纠纷的解决提供了重要的规则背景和机制平台。本文首先对近些年中美两国贸易关系的发展状况和两国之间的贸易摩擦进行叙述，然后分析中美贸易摩擦的原因，进而对在WTO争端解决机制下处理中美两国贸易摩擦的情况进行了梳理。并通过该机制下典型案例的深入分析，探究其中的利弊得失。本文认为：WTO争端解决机制是处理中美两国贸易摩擦的行之有效的方法之一。为了能够充分利用该机制，我国需要在几个方面加以改进：首先相关国内立法应以WTO规则为主线，并借鉴美国的国内立法经验；其次，加大法律执行和监督的力度；再次，加强中美两国间贸易磋商和对话机制；最后提出了建立和完善我国进行对外贸易谈判的专门政府机构，并通过对WTO规则和WTO的裁决严格执行，使我国的经济和贸易利益得到保障。