วันที่ 5 ก.ย.2568 เมื่อเวลา 15.00 น. ในการประชุมสภาผู้แทนราษฎร เมื่อเข้าสู่การลงมติเลือกนายกรัฐมนตรี โดยการขานชื่อ ใช้เวลาประมาณ 1 ชั่วโมง 15 นาที ปรากฎว่าที่ประชุมมีมติเห็นชอบให้นายอนุทิน ชาญวีรกูล หัวหน้าพรรคภูมิใจไทย เป็นนายกรัฐมตรีคนใหม่ด้วยคะแนน 311 เสียงต่อ 152 เสียง งดออกเสียง 27 เสียง
สำหรับคะแนนที่โหวตให้นายอนุทินเป็นนายกรัฐมนตรี ส่วนใหญ่เป็นพรรคที่จับขั้วกัน ประกอบด้วย พรรคภูมิใจไทย พรรคประชาชน พรรคกล้าธรรม พรรครวมไทยสร้างชาติ ที่ลงมติไปในทางเดียวกันทั้งหมด รวมถึงกลุ่มงูเห่าจากพรรค พท. 8 เสียง และร.ต.อ.เฉลิม อยู่บำรุง สส.บัญชีรายชื่อ พรรคเพื่อไทย รวมถึงพรรคไทยสร้างไทย 6 คน
ขณะที่พรรคประชาธิปัตย์ มีคนสวนมติพรรคมาร่วมสนับสนุนนายอนุทินทั้งหมด 4 คน ประกอบด้วย นายร่มธรรม ขำนุรักษ์ สส.พัทลุง นายราชิต สุดพุ่ม สส.นครศรีธรรมราช นายสมยศ พลายด้วง สส.สงขลา และนายสรรเพชญ บุญญามณี สส.สงขลา
สำหรับพรรคชาติพัฒนา มีนายประสาท ตันประเสริฐ สส.นครสวรรค์ นอกจากนี้ ยังมีน.ส.ประภา เฮงไพบูลย์ สส.กาฬสินธุ์ พรรคภูมิใจไทย ที่ก่อนหน้านี้เป็นงูเห่าของพรรคภูมิใจไทย แต่การโหวตรอบนี้กลับมาสนับสนุนนายอนุทินเป็นนายกฯ
ขณะที่คะแนนเห็นชอบนายชัยเกษม มาจากพรรคเพื่อไทย พรรคประชาชาติ พรรคชาติไทยพัฒนา พรรคไทรวมพลัง พรรคชาติพัฒนา นอกจากนี้ ยังมี 2 เสียงจากพรรคพลังประชารัฐ ได้แก่ นายอนันต์ ผลอำนวย และนายปริญญา ฤกษ์หร่าย สส.กำแพงเพชร ที่ก่อนหน้านี้เคยโหวตสวนมติพรรคไปให้ความเห็นชอบร่างพ.ร.บ.งบประมาณรายจ่ายปี 2569 วาระ 3 ซึ่งการโหวตรอบนี้ก็ยังโหวตสวนมติพรรค คือโหวตให้นายชัยเกษมเป็นนายกรัฐมนตรี
ส่วนคะแนนงดออกเสียง 27 เสียง มาจากพรรคประชาธิปัตย์ 20 เสียง ประธานสภาฯ และรองประธานสภาฯ ทั้งสองคน นายอนุทิน รวมถึงพรรครวมไทยสร้างชาติ ได้แก่นายวิทยา แก้วภราดัย สส.บัญชีรายชื่อ พ.ท.สินธพ แก้วพิจิตร สส.นครปฐม และนายนิติศักดิ์ ธรรมเพชร สส.พัทลุง
ทั้งนี้ ไม่พบการลงคะแนน 2 คน ได้แก่ ว่าที่ ร.ท.ยุทธการ รัตนมาศ สส.นครศรีธรรมราช พรรคประชาธิปัตย์ และน.ส.ปิยะนุช ยินดีสุข สส.นครราชสีมา พรรคเพื่อไทย