Tym samym potwierdzały ostatnie sondaże przedwyborcze, w których Geoană uzyskiwał poparcie na poziome 54%.
Po ogłoszeniu wyników exit poll obaj kandydaci ogłosiło zwycięstwo w wyborach. Geoană stwierdził, że „jest to zwycięstwo wszystkich Rumunów, którzy pragnęli lepszego życia” i zarazem „piękna noc dla rumuńskiej demokracji”. Băsescu również ogłosił swoją wygraną, oświadczając, że wyniki sondaży są złudne. Zapewnił, że właściwe wyniki wyborów pokażą, że był przed Geoaną.
Według pełnych wyników, opublikowanych przez komisję wyborczą 7 grudnia 2009, wybory różnicą 70 tys. głosów wygrał prezydent Traian Băsescu, który zdobył 50,33% głosów. Mircea Geoană uzyskał 49,66% głosów. Frekwencja wyborcza wyniosła 58,02% i była wyższa niż w I turze wyborów (54,37%). Do zwycięstwa Băsescu w znacznej mierze przyczyniły się głosy rumuńskiej emigracji, która w większości poparła urzędującego prezydenta (ponad 75% ze 148 tys. głosujących zagranicą). Na urzędującego prezydenta zagłosowało także ok. 80% spośród 145 tys. Mołdawian uczestniczących w wyborach i posiadających rumuńskie paszporty. Przed II turą wyborów Băsescu poparł zalecenia MFW, który wstrzymał wypłatę kolejnej transzy pomocy finansowej do czasu powołania nowego gabinetu i przygotowania zbilansowanego projektu budżetu.