Regionsrådsvalget blev afholdt 21. november 2017 samme dag som kommunalvalget, og stemmeprocenten faldt til 70,7% fra 71,8%. Socialdemokratiet blev største parti med 30,4% af stemmerne og 70 af de 205 mandater, partiets højeste andel ved et regionsrådsvalg siden 20051, og blev størst i fire af de fem regioner. Efter valget havde partiet formandsposten i fire regioner, fordi Sjælland skiftede fra blå til rød2. Venstre gik 2,9 procentpoint tilbage til 24,2% og mistede 7 mandater, men blev størst i Syddanmark, hvor Stephanie Lose fik flest personlige stemmer i landet med 89.583. SF gik 1,9 procentpoint frem til 7,3% og fra 10 til 14 mandater, den største fremgang blandt de partier, der også stillede op i 2013; fremgangen kom i Syddanmark, hvor Villy Søvndal fik 69.841 personlige stemmer. Dansk Folkeparti faldt 1,2 procentpoint til 9,7%. To nye landspartier stillede op til regionsrådsvalg for første gang1: Alternativet fik 2,7% og 3 mandater, og Nye Borgerlige fik 1,2% uden mandat. Socialdemokratiet blev størst i 60 af de 98 kommuner mod 48 i 2013, Venstre i 34 og Konservative i 4. Fanø Kommune havde landets højeste stemmeprocent med 85,4% og Ishøj Kommune den laveste med 59,4%.
3.219.685 stemmer af 4.556.050 stemmeberettigede
| Hele landet | 3.080.210 | 30,4 | 5,1 | 6,9 | 1,2 | 7,3 | 3,1 | 0,8 | 9,7 | 24,2 | 6,3 | 2,7 | 2,4 |
| Hovedstaden | 928.477 | 28,4 | 8,0 | 11,2 | 1,4 | 6,3 | 4,3 | 0,5 | 8,1 | 13,8 | 10,1 | 4,7 | 3,2 |
| Midtjylland | 717.004 | 33,7 | 4,1 | 3,4 | 0,8 | 5,4 | 2,7 | 1,8 | 7,9 | 30,0 | 4,5 | 2,2 | 3,5 |
| Nordjylland | 318.993 | 41,5 | 3,1 | 8,5 | 1,0 | 3,4 | 1,9 | 0,9 | 8,9 | 24,5 | 4,3 | 1,5 | 0,6 |
| Sjælland | 452.533 | 32,2 | 4,2 | 5,9 | 1,6 | 5,7 | 2,7 | 0,3 | 14,3 | 23,9 | 5,8 | 1,7 | 1,6 |
| Syddanmark | 663.203 | 23,4 | 3,6 | 4,5 | 1,2 | 13,6 | 2,6 | 0,7 | 10,9 | 32,4 | 4,1 | 1,8 | 1,3 |
Kilde: ValgTals beregninger baseret på valg.dk, Danmarks Statistik, KMD & regionernes egne opgørelser. Kort-data fra DAGI & data-science.dk. For yderligere detaljer, se Kilder.