(二)案件主要事实的认定缺乏合理依据
在佘祥林案件中案件事实的认定缺乏规范，致使对案件关键事实的认定出现重大偏差。具体而言，首先，体现在未作司法鉴定的情况下，认定死者为张在玉。虽然张在玉的亲属认为在吕冲村附近发现的女尸为张在玉，张在玉母亲说明的张在玉的一些身体特征与女尸尸检的情况也一致，但由于尸体已高度腐烂，面貌已浮肿难辨，准确辨认存在困难，因此，很难得出排它的结论证明死者为张在玉。张在玉的亲属提出进一步确认尸体时，当地警方却以没有办案经费为由让张家出两万元做亲子鉴定，“不出钱，我们也就相信了。”其次，证据的取舍没有合理依据。在该案中佘祥林共作出了4份口供，供出了四种不同的作案方式，杀人的手段与情节均存在明显的不一致，但法院只采纳其中对定罪最有利的口供，而并未提出合理的理由。一份证明张在玉曾经出现的“良心证明”却为司法机关忽视，司法人员不仅没有对该证据调查核实，相反“良心证明”的四位提供者后来却均以涉嫌“包庇”等罪名被羁押和监视居住。
(三)法官难以居中裁判
在“良心证明”出现后，湖北省高院在死刑复核程序中认为除供述内容反复、证据锁链无法形成以及无法排除张在玉自行出走的可能外，还特别提出了两个疑点，即凶器的去向和蛇皮袋提取笔录的证明力的问题。但是却没有依法改判，而是直接以“事实不清，证据不足”为由发回荆州地区中级人民法院重审。在湖北省高院发回重审后，1995年5月8日，荆沙市中级人民法院以“主要事实不清、证据不足”，退回原荆州地区检察院补充侦查。其后，京山县检察院要求京山县公安局补充侦查。在京山县公安局的补充侦查过程中，佘祥林不得不进一步做出违心供述。通过对上述情况的深入分析表明，在该案中，公检法及其工作人员之间的配合可谓默契，共同致力于将被告人“绳之于法”，法官未能发挥居中裁判的应有功能，在庭审中倾向于采用控诉机关的观点与证据，而对辩护方的观点和证据没有予以足够的重视。
(四)疑罪从轻
京山县法院在案件的最终判决中认定佘祥林故意杀人罪成立，但是却未依法判处死刑抑或死缓，而仅判了有期徒刑15年，这显然不符合常理。表明法院已经认识到了案件本身在经过补充侦查之后仍然存在疑点，没有达到案件事实清楚，证据确实充分的定罪要求，但是基于“疑罪从轻”的观念，为免“放纵犯罪”，以平息社会矛盾，仍然判处了佘祥林15年有期徒刑。上级法院也未对此提出异议，而支持这一缺乏法律依据的判决。
(五)先定后审
