W 2018 jako kandydatka bezpartyjna popierana przez rządzące Gruzińskie Marzenie ubiegała się o urząd prezydenta w wyborach prezydenckich. W pierwszej turze otrzymała 38,64% głosów. W drugiej turze odbywającej się 28 listopada otrzymała 59,6% głosów i wygrała wybory, pokonując Grigola Waszadzego. Organizacja Bezpieczeństwa i Współpracy w Europie, obserwująca wybory, wskazała na duże zaangażowanie rządzącej partii i aparatu państwa w wynik wyborów oraz negatywny, agresywny charakter kampanii wyborczej. 16 grudnia 2018 jako pierwsza w historii kobieta została zaprzysiężona na prezydenta Gruzji.
W trakcie kadencji prezydenckiej drogi polityczne Salome Zurabiszwili i Gruzińskiego Marzenia rozeszły się. W 2023 Gruzińskie Marzenie zainicjowało m.in. procedurę impeachmentu prezydent, jednak inicjatywa nie zakończyła się powodzeniem. Z kolei w trakcie obywatelskich protestów przeciwko rządowej inicjatywie wymierzonej w organizacje pozarządowe przepisów, Salome Zurabiszwili zawetowała ustawę forsowaną przez rząd oraz ostrzegła przed wzrostem wpływów rosyjskich w Gruzji. Po wyborach parlamentarnych w 2024 roku zapowiedziała, że nie złoży mandatu do czasu wybrania jej następcy przez „legalny parlament”. Po wyborze Micheila Kawelaszwilego na prezydenta Gruzji zakwestionowała legalność procesu wyborczego.