O decreto legislativo inconstitucional é o ato normativo do Congresso Nacional que, por vício formal ou material, contraria a Constituição Federal. O decreto legislativo é ato normativo típico do Poder Legislativo federal (art. 49, CF), utilizado para matérias de competência exclusiva do Congresso Nacional que não dependem de sanção do Presidente da República, como a aprovação de tratados internacionais, a sustação de atos normativos do Poder Executivo que exorbitem do poder regulamentar, a ratificação de atos do Poder Executivo, a autorização para o Presidente declarar guerra ou decretar intervenção federal.
A inconstitucionalidade do decreto legislativo pode decorrer de vícios formais, como a inobservância do quórum necessário para sua aprovação, ou de vícios materiais, quando seu conteúdo contraria direitos fundamentais, divide competências de forma inconstitucional ou viola outros mandamentos da Constituição. Exemplo paradigmático é o decreto legislativo que pretende sustar ato normativo do Executivo em situação não abrangida pelo art. 49, V, da CF — que autoriza o Congresso a sustar apenas atos que exorbitem do poder regulamentar ou dos limites de delegação legislativa.
No controle de constitucionalidade, o decreto legislativo pode ser objeto de ADI perante o STF, já que, como ato normativo federal, sujeita-se ao controle concentrado. O STF tem diversas decisões reconhecendo a inconstitucionalidade de decretos legislativos que sustaram atos do Executivo em hipóteses não previstas no art. 49, V, da CF, ou que aprovaram tratados internacionais em desconformidade com os requisitos constitucionais.
A doutrina de Michel Temer e de José Afonso da Silva classifica os decretos legislativos entre os atos normativos primários, sujeitos ao controle de constitucionalidade tanto difuso quanto concentrado, diferenciando-os dos atos interna corporis do Congresso, que, em regra, não estão sujeitos ao controle judicial.