10 сентября, в единый день голосования, выборы прошли в 82 из 85 регионов России.
Губернаторов выбирали в 16 субъектах Федерации, среди них Бурятия, Удмуртия, Мордовия, Карелия, Свердловская и Новгородская области, Пермский край, Республика Марий Эл а также аннексированный Севастополь. Самая громкая история накануне выборов произошла в Свердловской области, где поучаствовать в гонке не смог глава Екатеринбурга Евгений Ройзман: он не набрал необходимого числа подписей муниципальных депутатов.
Во всех регионах на губернаторских выборах победили действующие главы — или исполняющие их обязанности.
В Москве кандидаты от «Объединенных демократов» получили большинство в десяти муниципальных советах различных районов столицы, в том числе в Гагаринском районе, где голосовал президент Владимир Путин. «Объединенные демократы» — группа независимых и оппозиционных кандидатов, в том числе от КПРФ и «Солидарности» (в отдельных округах сотрудничали с кандидатами от «Яблока»); координацией группы занимались бывший депутат Госдумы Дмитрий Гудков и бывший муниципальный депутат Максим Кац.
В Хамовниках, где баллотировался бывший спецкор «Медузы», а теперь журналист «Новой газеты» Илья Азар (стал муниципальным депутатом), члены «Единой России» не смогли получить ни одного места из 15. По предварительным данным, всего оппозиция получила 141 место в 37 районах — из 1502 мандатов. Чтобы потенциальный кандидат в мэры столицы от оппозиции (выборы пройдут в 2018 году) смог пройти «муниципальный фильтр», ему нужна поддержка хотя бы одного депутата как минимум в 110 разных районах.
Партия «Яблоко» заявила, что на муниципальных выборах в Москве прошли 180 кандидатов в 51 округе (имеются в виду только кандидаты, выдвинутые от партии). В частности, в Гагаринском районе Москвы все 12 муниципальных депутатов — яблочники. Пресс-служба партии заявила, что этого результата достаточно для преодоления кандидатом от партии «муниципального фильтра» на выборах мэра столицы. О своем намерении выдвигаться от «Яблока» ранее заявили председатель московского отделения партии Сергей Митрохин и политик Дмитрий Гудков. Кто именно станет кандидатом на выборах мэра Москвы от «Яблока», пока неизвестно.
Голосование прошло при низкой явке. В Москве она составилавсего 14,8%. Для сравнения: в выборах мэра Москвы в сентябре 2013 года участвовали 32% избирателей. Самая высокая явка — 71% — зафиксирована на губернаторских выборах в Мордовии. В других регионах — Карелии, Новгородской, Калининградской, Кировской и Ярославской областях — она колебалась от 23,5 до 28%. В Севастополе на выборы пришли более 30% избирателей, в Марий Эл и Пермском крае — 37 и 39% соответственно. Эти результаты намного ниже тех, что были на прошлых всенародных выборах глав этих регионов. Так, в Пермском крае в 2000 году на выборы губернатора пришли почти 49% избирателей, а в Карелии в 2002-м — более 50%.