בית המשפט העליון ביטל (יום א', 27.3.16) את מתווה הגז הטבעי, אך קבע שהביטול ייכנס לתוקפו בעוד שנה, וכי עד אז על המדינה לעגן אותו בחקיקה ראשית. פסק הדין ניתן ברוב דעותיהם של המשנה לנשיאה אליקים רובינשטיין והשופטים סלים ג'ובראן ועוזי פולגמן. השופט נעם סולברג סבר שיש לדחות את העתירות, ואילו השופטת אסתר חיות סברה שיש לקבל אותן חלקית.

רובינשטיין אומר, כי הסוגיה שבחן בג"ץ אינה כלכלית אלא משפטית: "גבולות סמכות הממשלה במשטר דמוקרטי, ועד כמה ניתן למתוח את סמכותה השיורית – סמכותה הכללית לפעולה – מקום שהמחוקק לא הסמיך אותה מפורשות, כאשר המשמעות הכלכלית עצומה כל כך, בהיקף שלא היה כמותו". מסקנתו המרכזית היא, שהממשלה חרגה מסמכותה כאשר אישרה בעצמה את המתווה, וכי לנוכח היקף הנושא, מורכבותו והוויכוח הציבורי סביבו - יש להביאו לחקיקה ראשית בכנסת.

פסק הדין ניתן במספר עתירות שהוגשו נגד המתווה, ואשר בחלקן ביקשו לבטל את כולו, ובחלקן - לבטל חלקים ממנו. בצעד חסר תקדים הופיע ראש הממשלה, בנימין נתניהו, בפני בג"ץ וטען שפגיעה במתווה תהיה בעלת השלכות קשות בתחומי הכלכלה, האנרגיה, הביטחון והחוץ. המדינה דחתה את הצעתם של השופטים לעגן בחקיקה את סעיף היציבות הרגולטורית, ולפיו לא יהיה שינוי במתווה במשך עשר שנים.

העותרים טענו, כי המתווה מנציח את המונופול של הזכיינים הנוכחיים (נובל אנרג'י, דלק, אבנר ורציו) ומעניק להם "הפטרים, הטבות והתחייבויות חריגות". עוד נטען, כי קיומו של מונופול זה יוצר סכנות ממשיות בתחומי הכלכלה ואיכות הסביבה, ותלות של המדינה בספקים הנוכחיים. טענה מרכזית בעתירות הייתה נגד החלטתו של נתניהו, כשר הכלכלה, להשתמש בסעיף 52 לחוק ההגבלים העסקיים ולאשר בעצמו את המתווה, לאחר שהממונה דאז, דייוויד גילה, סירב לאשרו והתפטר.

המדינה טענה בתגובה, כי השימוש בסעיף 52 נעשה כחוק ומנימוקים של מדיניות חוץ וביטחון. היא הזהירה, כי ביטול המתווה או שינוי של מרכיבים מרכזיים בו, יביא למכה אנושה לתחום הגז הטבעי ויפגע בביטחון האנרגטי של המדינה. הפרקליטות גם הגישה לבג"ץ חוות דעת חסויות בנוגע להשלכות המשפטיות של ביטול המתווה.