O candidato derrotado à Presidência, José Serra (PSDB), venceu em três das cinco maiores cidades de Mato Grosso do Sul, e em redutos importantes economicamente, como São Gabriel do Oeste e Chapadão do Sul, e regiões turísticas, como Jardim e Costa Rica. A presidente eleita Dilma Rousseff (PT) confirmou a preferência em regiões tradicionalmente petistas, como Corumbá e Ladário.
Porto Murtinho, cidade natal do ex-governador José Orcírio dos Santos (PT), tem um prefeito tucano - Nelson Cintra - mas nacionalmente preferiu a candidata petista. Lá, 51,99% dos eleitores votaram em Dilma, contra 48,01% em Serra. Caso parecido ao de Três Lagoas, reduto do PMDB e cidade natal da vice-governadora eleita Simone Tebet, também peemedebista. A presidente eleita venceu no município com 53,68% das escolhas, enquanto José Serra teve 46,32%.
Em algumas cidades, a disputa foi apertada. Jaraguari, reduto eleitoral do deputado reeleito Márcio Fernandes (PTdoB), teve a menor diferença no Estado. Apenas um voto separou Dilma e Serra. A petista teve 50,02% dos votos, enquanto o tucano ficou com 49,98%.
Água Clara, Batayporã, Caarapó, Itaquiraí, Maracaju, Sonora e Terenos também registraram diferença menor que um ponto na votação entre os dois candidatos que foram para o segundo turno. Em Batayporã, por exemplo, Dilma obteve 50,78% dos votos, contra 49,22% de Serra.
A maior diferença entre os votos dos dois candidatos foi registrada em Eldorado, no extremo Sul do Estado, onde Serra foi o escolhido por 68,49% dos eleitores e Dilma 31,31%. Em Cassilândia, ele também teve ampla maioria, registrando 68,13% contra 31,87%.
A petista foi mais votada, proporcionalmente, em Tacuru, onde recebeu 64,78% dos votos, contra 35,22% do tucano, seguida pelo resultado de Selvíria: 60,17% para Dilma e 39,83% para Serra.
A região Oeste do Estado teve prevalência de votos para Dilma. Além de Corumbá, Ladário e Porto Murtinho, deram maioria à petista Aquidauana, Rio Verde de Mato Grosso, Bonito, Bodoquena, Anastácio e Nioaque. No Sul, a maioria é tucana. A partir de Rio Brilhante, quase todos os municípios da região deram maioria a José Serra, como Dourados, Douradina, Itaquiraí, Nova Alvorada do Sul, Ivinhema, Jateí, Nova Andradina, Caarapó, Laguna Caarapã e Amambai.
No Bolsão, Três Lagoas e Selvíria votaram com Dilma, mas Paranaíba, Inocência, Aparecida do Taboado e Brasilândia manifestaram, nas urnas, a preferência por José Serra.