W przeciwieństwie do metody d’Hondta, nowa ordynacja w mniejszym stopniu premiowała wysokie wyniki dla pojedynczych komitetów – przy poparciu rzędu 43% powodowało to zmniejszenie ostatecznego wyniku, nawet o 35 mandatów.
Po uchwaleniu nowej ordynacji mandaty dzielono w okręgach wyborczych w systemie proporcjonalnym, zmodyfikowaną metodą Sainte-Laguë pomiędzy listy tych komitetów wyborczych, które uzyskały co najmniej 5% głosów w skali kraju, a w przypadku koalicyjnych komitetów wyborczych (KKW) – 8% głosów. Z progu tego zwolnione były listy komitetów mniejszości narodowych.
Wybory do Senatu odbyły się według systemu większościowego. W okręgach wybierano 2–4 senatorów, którzy uzyskali największą liczbę głosów. W wyborach do senatu koalicja SLD-UP zdobyła 75 mandatów. Drugie miejsce i 15 mandatów zdobył Blok Senat 2001 (skupiający przedstawicieli AWSP, PiS, PO i UW). Do Senatu dostało się również 4 przedstawicieli PSL oraz po 2 Samoobrony RP i Ligi Polskich Rodzin. Natomiast 2 mandaty przypadły senatorom niezależnym.