國民黨主席6強爭霸，選情相當激烈。國民黨20日舉行投、開票，各地開票所從下午4時開票，晚間9時左右結果出爐，候選人吳敦義以14萬4,408票、得票率52.24%大勝，順利成為國民黨的新主席，上任日期為今年8月20日。選監委員會召集人許水德也當場宣布選舉結果。他說：『(原音)6號吳敦義，14萬4,408票，得票率為52.24%。依據本黨主席選舉辦法第七條規定，候選人以得票數過半數之票數者當選。』
這次黨主席選舉，國民黨具投票資格的黨員共有47萬6,147人。根據國民黨開票中心統計，這次的投票率為58.05%，共有27萬6,423名黨員投票。
吳敦義只在海外黨員得票數輸給洪秀柱254票，在全台22縣市中，吳敦義在每個縣市的得票數都超過其他候選人，有些縣市甚至遙遙領先；至於在各縣市得票數次高者，則由洪秀柱與郝龍斌互為領先。
其餘5名候選人的得票數依序分別是洪秀柱5萬3,063票、得票率19.20%；郝龍斌4萬4,301票、得票率16.03%；韓國瑜1萬6,141票、得票率5.84%；詹啟賢1萬2,332票、得票率4.46%；潘維剛2,437票、得票率0.88%。