В источниках содержится информация о присутствии на Лионском соборе латинских патриархов Иерусалима и Антиохии, патриарха Аквилейского, около 150 архиепископов и епископов, аббатов Клюни, Клерво, Сито, Сен-Бертена, представителей доминикацев и францисканцев, 13 кардиналов и других должностных лиц Римской курии. На Собор также прибыли император Балдуин IV, графы Раймунд VII Тулузский и Раймунд Беренгарий Прованский, послы французского короля Людовика IX и английского короля Генриха III, делегации из Венеции, Генуи, а также представители императора Фридриха II Штауфена. Большую часть делегатов составляли епископы и аббаты из Франции, Испании, Италии и Англии; не были представлены Венгрия (страна сильно пострадала от монголо-татарского нашествия) и Германия. Как полагают исследователи, едва ли возможно говорить об оформлении императорской и папской партий, т.к. на Лионском соборе отсутствовали представители германского и сицилийского духовенства, поддерживавшего Фридриха II Штауфена, а на прелатов, которые не определились в своём отношении к императору, со стороны Иннокентия IV и Римской курии оказывалось постоянное давление. Представители светских государей и сеньоров занимали «нейтральную» позицию и считали своей задачей посредничество в заключении мира. Однако император Фридрих II Штауфен не воспринимал Лионский собор как изначально враждебный по отношению к нему. Так, он не препятствовал созыву Лионского собора, направил туда своих представителей, а впоследствии обвинял во враждебности не столько Собор, сколько папу Римского. Согласно «Brevis Nota», в перерыве между второй и третьей сессиями (5 и 17 июля) папой проводились «консультации» с прелатами по поводу обоснованности осуждения императора, характера его преступления и согласия участников Собора с решением о его низложении. Печати архиепископов и епископов, давших своё согласие, сразу привешивались к булле о низложении Фридриха II Штауфена, и при обнародовании документа на ней висело уже около 150 печатей. На Соборе присутствовал представитель Русской церкви архиепископ Белгородский Пётр, сообщивший Собору сведения о татарах.