Kontynuowała jednak pracę w trybunale, gdyż estoński rząd nie wskazał jej następcy.

W sierpniu 2016 estoński parlament w trzech turach głosowania nie był w stanie wybrać nowego prezydenta, który zastąpiłby kończącego drugą kadencję Toomasa Hendrika Ilvesa. We wrześniu nie udało się wyłonić jego następcy również w dwóch głosowaniach przeprowadzonych w kolegium wyborców, co skutkowało ponownym rozpoczęciem procedury wyborczej. Zebrane kolegium parlamentu, składające się z przedstawicieli wszystkich ugrupowań parlamentarnych, zaproponowało wówczas kandydaturę Kersti Kaljulaid na urząd prezydenta, co pozwoliłoby zapobiec kryzysowi politycznemu. Podpisy pod jej kandydaturą złożyło 90 ze 101 deputowanych do estońskiego parlamentu (wszyscy posłowie Estońskiej Partii Reform, Partii Socjaldemokratycznej, partii Isamaa ja Res Publica Liit i Estońskiej Partii Wolności oraz 23 z 27 posłów Estońskiej Partii Centrum).

3 października 2016 Zgromadzenie Państwowe wybrało ją na prezydenta, otrzymała 81 głosów za przy 17 głosach wstrzymujących się. Urząd objęła 10 października 2016.

Po objęciu urzędu swoje pierwsze oficjalne wizyty złożyła w Finlandii i na Łotwie. W 2019 złożyła wizytę w Rosji, gdzie spotkała się z prezydentem Władimirem Putinem.