１６日の衆参両院での首相指名選挙では、自民、公明両党は自民党の菅義偉総裁に、立憲民主、共産、国民民主、社民の野党４党は立民の枝野代表にそれぞれ一本化して投票した。菅氏は衆院で３１４票、参院で１４２票を獲得した。枝野氏は衆院１３４票、参院７８票だった。
このほか、衆院では、ＮＨＫから国民を守る党の丸山穂高氏が小泉環境相に１票を入れた。参院では、自民党の関口昌一氏（埼玉）が誤って白票を投じた。無所属の須藤元気、柳田稔両氏も白票だった。
共産党が他党に票を投じたのは、１９９８年の民主党の菅直人代表（当時）への投票以来、２２年ぶり。日本維新の会は、片山共同代表に投票した。