投票先を支持政党別に見ると、小池氏には自民支持層の67%、公明支持層の77%が投票した。蓮舫氏には立民支持層の59%、共産支持層の71%が票を投じ、それぞれ支援政党の一定割合を固めた。一方、立民支持層の19%、共産支持層の10%は小池氏に流れていた。石丸氏も自民支持層の20%、立民支持層の18%を取り込んでいた。
回答者全体の4割を占める無党派層の投票先では、石丸氏が36%で最も多かった。既成政党とは一線を画す立場で選挙戦を展開したことなどが好感を呼んだとみられる。小池氏も31%を獲得していたが、2020年の前回選より21ポイントも減らしていた。蓮舫氏に投票した人は17%にとどまった。
年代別の投票先を見ると、18・19歳、20~30歳代の若い世代では、いずれも石丸氏がトップとなった。一方、40~70歳代、80歳以上では、小池氏を選んだ有権者が最も多かった。男性の投票先では小池氏34%、石丸氏33%とほぼ同数で、蓮舫氏は18%だった。女性は小池氏が44%と高く、蓮舫氏22%、石丸氏21%となった。