José Serra (PSDB) e Fernando Haddad (PT) farão o 2.º turno em São Paulo. O tucano teve 30,75% dos votos válidos, ante 28,98% do petista. Em números absolutos, foram 1.884.849 votos para Serra, e 1.776.317 para Haddad. Celso Russomanno (PRB) ficou em terceiro, com 21,6% dos votos, e Gabriel Chalita (PMDB), em quarto, com 13,6%. Os votos brancos e nulos quase dobraram em relação aos índices de 2008 e chegaram, juntos, a 12,8%.
O modelo de divisão do eleitorado criado pelo Estadão Dados em parceria com o Ibope teve 100% de acerto. Serra ganhou em todas as zonas eleitorais antipetistas; Haddad ganhou em todas as zonas eleitorais petistas. Os dois dividiram as zonas volúveis: Haddad venceu em cinco delas, e Serra, em duas. Russomanno e Chalita não venceram em nenhuma zona eleitoral.
A divisão da cidade em zonas petista, antipetista e volúvel foi desenvolvida por Estado/Ibope com base em resultados históricos. As zonas petistas são aquelas onde os candidatos majoritários do PT em 2008 e 2010 foram os mais votados. Nas antipetistas, nenhum petista venceu nas últimas três eleições. Nas zonas volúveis, os petistas sempre alternaram vitórias e derrotas.
As zonas antipetistas têm renda média 2,5 vezes maior do que as zonas petistas. Elas formam uma área homogênea e contígua no centro expandido. As zonas petistas estão distribuídas nas periferias sul, leste e norte da cidades. As zonas volúveis ficam sempre entre as petistas e as antipetistas e formam uma área de transição econômica e política.
Neste 1.º turno, Serra conseguiu 42% dos votos válidos no conjunto das zona antipetistas, contra apenas 21% de Haddad. Russomanno ficou em terceiro nessas áreas, com 18%, e Chalita, em quarto, com 14%. A zona antipetista foi responsável por 51% do total de votos válidos.
A zona petista contribui com 38% dos votos válidos totais desta eleição. Haddad ficou com 39% dos votos válidos na zona petista, contra 27% de Russomanno, 17% de Serra e 13% de Chalita. O candidato do PT obteve proporcionalmente bem menos votos do que Marta Suplicy (PT) nessa área. Ela chegou a 51% em 2008.
Da zona volúvel vieram os 11% restantes dos votos em candidatos. Nessas sete zonas eleitorais, o resultado consolidado foi uma vitória de Haddad, com 30% dos votos válidos, seguido de Serra, com 27%, Russomanno com 23% e Chalita com 15%. A maior vitória de Serra ocorreu na zona eleitoral do Jardim Paulista, na região oeste. O tucano ficou com 67% dos votos válidos. A maior vitória de Haddad foi na zona eleitoral de Parelheiros, na zona sul. O petista conquistou 47% dos votos válidos.