No estado, onde a petista havia perdido no primeiro turno para Marina Silva, o PT concentrou a maioria dos votos. Dilma obteve 3.438.165 (70,20%) dos votos válidos, enquanto Aécio ficou com 1.459.266 (29,80%). Entre os destaques, estão o município de Carnaubeira da Penha, que concentrou 93,34% dos votos válidos para a petista, um dos maiores índices do país. De outro lado, a cidade de Taquaritinga do Norte, no Agreste, que já havia negado vitória a Dilma no primeiro turno, foi a única cidade pernambucana em que o tucano Aécio Neves saiu vitorioso.
No âmbito nacional, a vitória de Dilma foi registrada na região Nordeste, em que todos os estados concentraram seus votos no Partido dos Trabalhadores. Nas regiões Centro-oeste e Sul, o resultado foi exatamente o contrário: a aposta foi para o PSDB. Apesar de terem resultados distintos, as regiões Norte e Sudeste ficaram mais divididas. Na primeira, Dilma venceu, sem muita margem, em cinco dos sete estados. No coração do país, os candidatos conquistaram dois estados cada, ficando São Paulo e Espírito Santo do lado tucano e Rio de Janeiro e Minas Gerais dando vitória a Dilma.