中央選舉委員會統計，5都市長選舉人數1066萬3545人，投票人數764萬7135人，投票率71.71%，比上次北高直轄市長投票率還高。
民進黨在5都市長選舉中，共囊括377萬2373票，得票率49.87%；國民黨獲336萬9052票，得票率44.54%；雖然國民黨在席次上贏民進黨，不過總得票數卻輸了40萬餘票。
若與上屆直轄市長、縣市長選舉（同5都行政區）得票數相比，國民黨只多了幾十票，民進黨則大幅增加近85萬票。
5都直轄市長選舉，藍綠陣營全力衝刺，選情緊繃。國民黨榮譽主席連戰的兒子連勝文在選前之夜遭槍擊，各界震撼，爲選情投下變數，但並未影響今天投開票，下午4時投票順利結束，隨即進行開票。
中選會晚間9時40分完成5都選舉所有開票作業。臺北市長選舉部分，國民黨提名的郝龍斌囊括79萬7865票，比蘇貞昌62萬8129票，多出約17萬票，連任成功。
郝龍斌這次選舉大有斬獲，比上屆參選時拿到的69萬2085票，多出10萬多票。蘇貞昌雖然拿下62萬8129票，比上屆代表民進黨參選臺北市長的謝長廷52萬5869票，多出10萬多票，但還是落敗。
國民黨新北市長候選人朱立倫與民進黨新北市長候選人蔡英文票數均破百萬，但朱立倫以111萬5536票贏過蔡英文的100萬4900票，成功入主新北市。
藍綠陣營在新北市得票數都大幅成長，國民黨比起2005年臺北縣長選舉的98萬8739票，多出12萬多票，民進黨也比上屆選舉足足多出約20萬票。
原本被認爲選情最穩的國民黨臺中市長候選人胡志強，最後僅以3萬多票險勝民進黨臺中市長候選人蘇嘉全，堪稱本屆選舉最出人意表的結果。
這次是臺中縣市合併改制後首次臺中市直轄市長選舉，胡志強獲得73萬284票，比2005年國民黨在臺中縣市拿下的68萬811票，多出近5萬票。
蘇嘉全一舉拿下69萬8358票，比民進黨2005年在臺中縣市獲45萬745票，足足多出24萬餘票，得票大幅成長。
南2都選情一如預期，分別由民進黨臺南市長候選人賴清德與高雄市長候選人陳菊勝出。
賴清德以61萬9897票大贏國民黨提名的郭添財21萬餘票。若與2005年臺南縣市選舉得票數相比，民進黨多出20萬票；國民黨也略有成長，增加2萬多票。
高雄市長選舉部分，民進黨候選人陳菊以82萬1089票遙遙領先國民黨候選人黃昭順的31萬9171票、無黨籍楊秋興的41萬4950票。
觀察得票數消長，民進黨在2005年高雄縣長與2006年高雄市長選舉合計獲得73萬2649票，這次又再往前邁進，多出8萬8440票。國民黨上屆選舉計拿下62萬2318票，這次得票卻少了近31萬。
5都直轄市長選舉結果出爐，中選會預計12月3日召開委員會審定當選名單並公告，新任直轄市長12月25日走馬上任。