國民黨在這次縣市長選舉慘敗，經過連日來的紛擾，黨主席馬英九將在3日下午的中常會中正式請辭黨主席並發表談話，且將再度向黨員及支持者鞠躬致歉，隨後便離開，之後由副主席曾永權暫代主持會議，會中將推舉代理主席。
由於第一副主席吳敦義已同意留任到新主席選出，因此，按照副主席順位，應該是由吳敦義出任代理主席。另外，第二副主席曾永權已請辭秘書長，預料將由第三副主席洪秀柱暫代秘書長一職。
會中推舉出的代理主席主要負責黨主席的補選工作，根據黨章規定，黨主席出缺時，須在3個月內完成補選。不過，黨內認為目前情勢特殊，必須迅速底定，以避免紛亂，因此決定加速黨主席補選時程。經組發會研議，決定將在10日的中常會通過補選草案與公告，並預計在明年1月底前完成補選。
補選出的黨主席將做到2017年馬英九原本的任期屆滿，不過，若國民黨在2016年贏得總統大選，根據黨章規定，總統為當然黨主席，因此，屆時將由新任總統擔任黨主席。
依據國民黨黨章，只要是國民黨黨員、曾任中央評議委員或中央委員，且有超過3%以上具黨權的黨員連署，就可參選黨主席。黨主席由黨員直接投票選出，並經全代會追認。