การลงมติเลือกนายกรัฐมนตรีรอบแรก พิธา ลิ้มเจริญรัตน์ แคนดิเดตนายกรัฐมนตรีจากพรรคก้าวไกล ได้ 324 เสียง ไม่เกินกึ่งหนึ่งจากสองสภา โดยได้เสียงจาก ส.ส. 311 เสียง และ ส.ว. 13 เสียง
การประชุมรัฐสภาเพื่อลงมติเลือกนายกรัฐมนตรีในวันนี้ มีการเสนอชื่อพิธา ลิ้มเจริญรัตน์ หัวหน้าพรรคก้าวไกล เพียงชื่อเดียวโดยพรรคเพื่อไทย ที่ประชุมเปิดให้มีการอภิปรายถึงคุณสมบัติของผู้ที่ได้รับเสนอชื่อเป็นนายกรัฐมนตรี จากทั้งฝั่ง ส.ส.และ ส.ว.ฝ่ายละ 2 ชม. จากนั้นจึงเปิดให้มีการอภิปราย ก่อนให้ลงคะแนนในช่วงประมาณ 16.00 น.
ในการลงคะแนนเลือกนายกรัฐมนตรี มีผู้เข้าร่วมประชุมทั้งหมด 715 คน เป็น ส.ส. 499 คน และ ส.ว.จำนวน 216 คน
ผลคะแนน มีผู้เห็นชอบให้พิธาเป็นนายกรัฐมนตรีจำนวน 324 เสียง ซึ่งไม่เกินกึ่งหนึ่งของผู้เข้าร่วมประชุมสภา และ
ได้เสียงจาก ส.ว. เพียง 13 เสียง โดย ส.ว.ส่วนใหญ่งดออกเสียง และมีบางส่วนไม่เข้าประชุม โดยก่อนหน้านี้มี ส.ว.ลาออก 1 คน คือ เรณู ตังคจิวางกูร
ส่วน 8 พรรคร่วมจัดตั้งรัฐบาลยังผนึกเสียงกันแน่น 311 เสียง พรรคก้าวไกล 151 เสียง พรรคเพื่อไทย 141 เสียง พรรคประชาชาติ 8 เสียง วันมูหะหมัดนอร์ มะทา ในฐานะประธานสภางดออกเสียง พรรคไทยสร้างไทย 6 เสียง พรรคเสรีรวมไทย 1 เสียง พรรคเพื่อไทยรวมพลัง 2 เสียง พรรคเป็นธรรม 1 เสียง และพรรคพลังสังคมใหม่ 1 เสียง
ขณะที่คะแนนไม่เห็นชอบ รวม 182 เสียง จากฝั่ง ส.ส.รวม 148 เสียง ประกอบด้วย พรรคภูมิใจไทย 70 เสียง พรรครวมไทยสร้างชาติ 36 เสียง พรรคพลังประชารัฐ 39 เสียง งดออกเสียง 1 เสียง พรรคท้องที่ไทย 1 เสียง และพรรคประชาธิปไตยใหม่ 1 เสียง และมี ส.ว.ที่ไม่เห็นชอบจำนวน 34 เสียง
มีจำนวนผู้งดออกเสียงรวม 199 คน ได้แก่ พรรคประชาธิปัตย์ 25 เสียง ชาติไทยพัฒนา 10 เสียง ชาติพัฒนากล้า 2 เสียง พรรคใหม่ 1 เสียง และพรรคครูไทยเพื่อประชาชน 1 เสียง และส.ว.งดออกเสียง 159 เสียง
พิธา ให้สัมภาษณ์กับสื่อมวลชนหลังทราบผลการลงคะแนนว่า ยอมรับผลคะแนนแต่ยังไม่ยอมแพ้ จะใช้เวลาในการหายุทธศาสตร์รวบรวมเสียงโหวตครั้งต่อไป และยังคงทำงานกับพรรคเพื่อไทยด้วยความเชื่อใจ ในกรณีของคะแนนจาก ส.ว. พิธากล่าวว่าสถานการณ์เป็นไปตามที่คาดการณ์เอาไว้ว่าจะมีการกดดันกันที่สภา ทำให้ผลที่ออกมาไม่ตรงกับที่คาดการณ์ไว้
ในกรณีเรื่องการแก้ไขมาตรา 112 พิธายืนยันว่ายังคงเหมือนเดิม และจะยังคงทำตามที่ให้สัญญาไว้กับประชาชน และกล่าวว่าครั้งนี้เป็นนิมิตรหมายที่ดีที่ที่มีโอกาสชี้แจงทำความเข้าใจกับสมาชิกรัฐสภา และตอนนี้จะมุ่งหน้าสู่การลงมติครั้งต่อไป
ขณะที่ด้านนอกของรัฐสภา ประชาชนที่มาติดตามการลงคะแนน รู้สึกไม่พอใจกับผลคะแนน โดยเฉพาะจากฝั่ง ส.ว.และยังคงรวมตัวกันอย่างหนาแน่น ขณะที่ ส.ว.เร่งเดินทางออกจากรัฐสภา