V opakovanom druhom kole prezidentských volieb, ktoré sa konalo 4. decembra, zvíťazil Van der Bellen ako nezávislý kandidát nad uchádzačom pravicovo-populistickej Slobodnej strany Rakúska (FPÖ) Norbertom Hoferom v pomere 53,8 ku 46,2 percenta odovzdaných hlasov. Výsledky tak boli presvedčivejšie ako v pôvodnom druhom kole z 22. mája, keď Van der Bellen získal iba minimálny náskok.

Minister vnútra Wolfgang Sobotka už dva dni po voľbách vyjadril presvedčenie, že lehotu na podanie sťažností ústavnému súdu tentoraz nikto nevyužije, čo sa nakoniec potvrdilo. Výsledky pôvodného druhého kola napadla FPÖ vzhľadom na zistené pochybenia pri sčítavaní hlasov. Van der Bellen sa oficiálne ujme novej funkcie 26. januára. Prezidentské kreslo už v lete uvoľnil sociálny demokrat Heinz Fischer, ktorý po 12-ročnom úradovaní nemohol znova kandidovať.