ในการประชุมร่วมรัฐสภา เพื่อโหวตเลือกนายกรัฐมนตรี โดยมีการเสนอชื่อ นายเศรษฐา ทวีสิน จากพรรคเพื่อไทย เป็นนายกรัฐมนตรี เวลาประมาณ 15.00 น. นายวันมูหะมัดนอร์ มะทา ประธานสภา สั่งนับองค์ประชุม มีสมาชิกแสดงตนเข้าประชุม 705 คน ถือว่าครบองค์ประชุม และให้เริ่มการลงคะแนนเลือก นายเศรษฐา เป็นนายกรัฐมนตรี โดยเลขาธิการสภา จะขานชื่อสมาชิกแต่ละคนไล่เรียงตามตัวอักษร และให้สมาชิกที่ถูกขานชื่อ ลุกขึ้นขานว่า “เห็นชอบ” หรือ “ไม่เห็นชอบ” หรือ “งดออกเสียง”

ผู้สื่อข่าวรายงานว่า ก่อนการเริ่มลงคะแนน เสียงพรรคร่วมรัฐบาลมีทั้งหมด 314 เสียง ขาด ร.ต.อ.เฉลิม อยู่บำรุง ที่ลาป่วยไป 1 เสียง เท่ากับมีเสียงสนับสนุนนายเศรษฐาแล้ว 313 เสียง ต้องการเสียง สว. หรือ สส. ที่ไม่อยู่ในพรรคร่วม มาโหวตให้อีกเพียง 62 เสียง ก็จะถึง 375 เกินกึ่งหนึ่ง และส่งนายเศรษฐาเป็นนายกคนที่ 30 ทันที

ผลการลงคะแนนล่าสุด ณ เวลา 16.05 น. ปรากฎว่า เสียง สว. โหวตเห็นชอบให้นายเศรษฐาไปแล้ว 62 เสียง ส่วน สส. 127 เสียง เท่ากับว่า หากมีการลงมติจนครบ และพรรคร่วมรัฐบาลไม่มีเสียงแตก ก็ถือว่านายเศรษฐาได้คะแนนครบอย่างไม่เป็นทางการแล้ว