Além da pequena diferença, o quadro de divisão do eleitorado foi refletido também entre as diferentes regiões do país: enquanto que toda a região Nordeste deu maioria de votos para Dilma, a maioria dos eleitores de toda a região Sul e do Centro-Oeste preferiu o tucano. O Sudeste, mais populoso, ficou dividido: São Paulo e Espírito Santo deram mais votos a Aécio e Minas Gerais e Rio de Janeiro deram maioria a Dilma.
No total, Dilma venceu levando a maioria em 15 estados (RJ, MG, BA, SE, AL, PE, PB, RN, CE, PI, MA, TO, PA, AP e AM) e Aécio perdeu tendo sido o mais votado em outras 12 unidades da federação (RS, PR, SC, SP, ES, DF, GO, MS, MT, RO, AC e RR).
