Dez unidades da federação decidiram no segundo turno quem seria o próximo governante estadual. Algumas surpresas ocorreram, como no Maranhão, onde a candidata do PFL ao governo do estado, Roseana Sarney, perdeu a eleição para o seu adversário, o pedetista Jackson Lago. Roseana contou com o apóio do presidente Lula, reeleito com uma voação histórica. A disputa pelo governo do Paraná foi a mais acirrada do país. O atual governador Roberto Requião (PMDB) foi reeleito com 50,02% dos votos válidos. O que representa uma vantagem de cerca de 10 mil votos em relação a seu opositor, o senador Osmar Dias (PDT). No Rio de Janeiro, a apuração das urnas confirmou as pesquisas de intenção de voto dos mais variados institutos durante o segundo turno. O senador Sérgio Cabral (PMDB) foi eleito governador do estado com 68% dos votos válidos.
Em Pernambuco, o candidato Eduardo Campos (PSB) chegou ao governo do estado nordestino com 65% dos votos válidos. Na Paraíba, o governador Cássio Cunha Lima (PSDB) foi reeleito com 51% dos votos válidos. A candidata tucana Yeda Crusius foi eleita para governar o Rio Grande do Sul com 54% dos votos válidos. Em Goiás, Alcides Rodrigues (PP) foi reeleito com 57% dos votos válidos. Seguem os resultados das eleições de segundo turno para governador, com os percentuais dos votos válidos apurados:
GoiásAlcides Rodrigues (PP) - 1.508.024 votos, 57% dos votos válidos - reeleitoMaguito Vilela (PMDB) - 1.131.106 votos, 43% dos votos válidos
MaranhãoJackson Lago (PDT) - 52% - eleitoRoseana Sarney (PFL) - 48%
ParáAna Júlia Carepa (PT) - 55% - eleitaAlmir Gabriel (PSB) - 45%
ParaíbaCássio Cunha Lima (PSDB) - 1.003.102 votos, 51% dos votos válidos - reeleitoJosé Maranhão (PMDB) - 950.269 votos, 49% dos votos válidos
ParanáRoberto Requião (PMDB) - 2.668.611 votos, 50,02% dos votos válidos - reeleitoOsmar Dias (PDT) - 2.658.132 votos, 49,98% dos votos válidos
PernambucoEduardo Campos (PSB) - 2.623.297 votos, 65% dos votos válidos - eleitoMendonça Filho (PFL) - 1.390.273 votos, 35% dos votos válidos
Rio de JaneiroSérgio Cabral (PMDB) - 5.129.064 votos, 68% dos votos válidos - eleitoDenise Frossard (PPS) - 2.413.546 votos, 32% dos votos válidos
Rio Grande do NorteWilma Faria (PSB) - 824.101 votos, 52% dos votos válidos - reeleitaGaribaldi Alves Filho (PMDB) - 749.172 votos, 48% dos votos válidos
Rio Grande do SulYeda Crusius (PSDB) - 3.377.973 votos, 54% dos votos válidos - eleitaOlívio Dutra (PT) - 2.884.092 votos, 46% dos votos válidos
Santa CatarinaLuiz Henrique (PMDB) - 1.685.184 votos, 53% dos votos válidos - reeleitoEsperidião Amin (PP) - 1.511.916 votos, 47% dos votos válidos
Governadores reeleitos no segundo turno Goiás - Alcides Rodrigues (PP) Paraíba - Cássio Cunha Lima (PSDB) Paraná - Roberto Requião (PDT) Rio Grande do Norte - Wilma Faria (PSB) Santa Catarina - Luiz Henrique (PMDB) Governadores reeleitos no primeiro turno
Amazonas - Eduardo Braga ( PMDB)
Amapá - Waldez Góes (PDT)
Espírito Santo - Paulo Hartung (PMDB)
Minas Gerais - Aécio Neves (PSDB)
Mato Grosso - Blairo Maggi (PPS, agora, sem partido)
Piauí - Wellington Dias (PI)
Rondônia - Ivo Cassol (PPS)
Tocantins - Marcelo Miranda (PMDB)
Roraima - Ottomar Pinto (PSDB) A lista dos governadores Acre - Binho Marques (PT)
Alagoas - Teotônio Vilela (PSDB)
Amazonas - Eduardo Braga (PMDB)
Amapá - Waldez Góes (PDT)
Bahia - Jackson Wagner (PT) Ceará - Cid Gomes (PSB) Distrito Federal - José Roberto Arruda (PFL) Espírito Santo - Paulo Hartung (PMDB) Goiás - Alcides Rodrigues (PP) Maranhão - Jackson Lago (PDT) Minas Gerais - Aécio Neves (PSDB) Mato Grosso do Sul - André Puccinelli (PMDB) Mato Grosso - Blairo Maggi (PPS, agora, sem partido) Pará - Ana Júlia (PT) Paraíba - Cássio Cunha Lima (PSDB) Pernambuco - Eduardo Gomes (PSB) Piauí - Wellington Dias (PT) Paraná - Roberto Requião (PDT) Rio de Janeiro- Sérgio Cabral (PMDB) Rio Grande do Norte - Wilma Faria (PSB) Rondônia - Ivo Cassol (PPS) Roraima - Ottomar Pinto (PSDB) Rio Grande do Sul - Yeda Crusius (PSDB) Santa Catarina - Luiz Henrique (PMDB) Sergipe - Marcelo Déda (PT) São Paulo - José Serra (PSDB) Tocantins - Marcelo Miranda (PMDB)