投票于当日上午8时至下午4时进行，并于傍晚近6点半完成开票。开票数据显示，具有选举资格的党员总数为337351人，总投票数140358票，投票率41.61%。四位候选人洪秀柱、黄敏惠、李新、陈学圣得票率分别为56.16%、33.02%、5.42%和4.83%。

计票结果出炉后，国民党主席补选中央选举监察委员会召集人许水德，在台北的国民党中央党部宣布洪秀柱当选。

晚7时许，洪秀柱抵达党部发表当选感言。她说，感谢大家让她有机会“在废墟中重建家园”，前面路途很长，各种艰险挫折很多，但会鞠躬尽瘁，为党的重生、再造努力。

当被问及近期是否有访问大陆计划时，洪秀柱表示，目前没有访问计划，但国共论坛等平台，还是会持续走下去。

国民党在今年1月16日举行的台湾“二合一”选举中大败，时任党主席朱立伦辞职负责，党主席补选随即展开，共有四位候选人参选，创下有史以来最多人参选纪录。

据悉，洪秀柱的任期至2017年8月。

    习近平26日致电洪秀柱，祝贺她当选国民党主席，希望国共两党以民族大义和同胞福祉为念，坚持“九二共识”，反对“台独”，巩固互信基础，加强交流互动，共同维护两岸关系和平发展，台海和平稳定。洪秀柱复电表示感谢，期盼两党共同为两岸同胞创造利基与福祉。