Nach 1945
Erste Strafprozesse gegen Mitglieder der SS-Mannschaft in Sobibor fanden in der Bundesrepublik Deutschland im Jahr 1950 statt. Der erste von ihnen wurde im Frühjahr 1950 vor dem Landgericht Berlin gegen Erich Bauer eröffnet, den zwei Überlebende zuvor zufällig in Berlin auf der Straße wiedererkannt hatten. Bauer war im Lager für den Betrieb des Motors zuständig gewesen, dessen Abgase die Massenmorde ermöglicht hatten. Außerdem war er an Massenerschießungen und besonders grausamen Misshandlungen der Opfer beteiligt gewesen. Er wurde am 8. Mai 1950 zum Tode verurteilt. Weil die Todesstrafe im Grundgesetz jedoch abgeschafft worden war, wurde das Urteil in lebenslange Haft umgewandelt. 1971 wurde er aus der Haft entlassen und starb am 4. Februar 1980.
Ein zweiter Prozess wurde im August 1950 vor dem Schwurgericht in Frankfurt am Main unter anderem gegen Hubert Gomerski geführt. Das Gericht sah es als erwiesen an, dass er sich im Lager Sobibor einen Spaß daraus gemacht hatte, kleine Kinder an den Beinen zu packen und sie so weit wie möglich zu schleudern. Er wurde zu lebenslanger Haft verurteilt, die in einem Wideraufnahmeverfahren 1977 in eine 15-jährige Haftstrafe umgewandelt wurde. Gomerski starb 1999.
Nachdem die Zentrale Stelle der Landesjustizverwaltungen zur Aufklärung nationalsozialistischer Verbrechen in Ludwigsburg am 24. Juli 1959 Ermittlungen zum Vernichtungslager Sobibor aufgenommen hatte, begann am 6. September 1965 vor dem Landgericht Hagen ein Prozess gegen zwölf Tatverdächtige, während zwölf weitere ermittelte Mitglieder der SS-Mannschaft in Sobibor 20 Jahre nach Kriegsende bereits verstorben waren. Hauptbeschuldigter war Kurt Bolender, der zeitweilig den Vernichtungsbereich des Lagers geleitet hatte. Nach dessen Selbstmord während des Prozesses rückte 1966 Karl Frenzel ins Zentrum der Argumentation der Staatsanwaltschaft. Er wurde zu lebenslanger Haft verurteilt. Andere Angeklagte erhielten weitaus geringere Strafen, wie etwa Erich Fuchs, der für die Installation und Inbetriebnahme des Motors an den Gaskammern verantwortlich gewesen war und zu vier Jahren Haft verurteilt wurde. Andere wurden gar freigesprochen wie Erich Lachmann, der Ausbilder der Trawniki-Männer gewesen war.
Dem ersten Lagerkommandant Franz Stangl war es zunächst gelungen, über Syrien nach Brasilien zu fliehen. 1967 wurde er im brasilianischen Säo Paulo verhaftet und als erster NS-Verbrecher von Brasilien an Deutschland ausgeliefert. Er wurde 1970 vom Landgericht in Düsseldorf wegen gemeinschaftlichen Mordes an mindestens 400.000 Personen zu einer lebenslangen Freiheitsstrafe verurteilt. Bereits 1971 starb Stangl an Herzversagen.
Zu den in Sobibor tätigen Trawniki-Männern zählte auch der Ukrainer John Demjanjuk, der dort von März bis September 1943 eingesetzt war. In einem der letzten NS-Kriegsverbrecherprozesse in Deutschland wurde er am 12. Mai 2011 vom Landgericht München II wegen Beihilfe zum Mord in mindestens 27.900 Fällen zu einer Freiheitsstrafe von fünf Jahren verurteilt. Das Urteil wurde allerdings nicht rechtskräftig, weil Demjanjuk, bevor über die von beiden Seiten eingelegte Revision entschieden war, im März 2012 starb.