W pierwszej turze zdobył 46,4% głosów – był to pierwszy wynik – drugi był Fernando Haddad z wynikiem 28,7%. Zwyciężył w drugiej rundzie, zdobywając 55,2% głosów. Urząd prezydenta objął 1 stycznia 2019.
Ubiegał się o reelekcję w wyborach w 2022 roku, lecz bez rezultatu. 2 października odbyła się pierwsza tura wyborów, gdzie uzyskał 43,2% głosów, a jego główny kontrkandydat Luiz Inácio Lula da Silva otrzymał poparcie 48,4% wyborców. W drugiej turze, która odbyła się 30 października, Bolsonaro zdobył 49,1% głosów. Przegrał z Lulą, który zdobył 50,9% głosów. Stał się pierwszym prezydentem Brazylii, który przegrał swój wybór o drugą kadencję. Urząd zakończył 1 stycznia 2023, nie uczestnicząc w inauguracji swojego następcy. 8 stycznia 2023 roku kilka tysięcy zwolenników Bolsonaro wtargnęło do rządowych budynków w Brasílii w celu odwrócenia wyniku wyborów prezydenckich, które uważali za sfałszowane. Były prezydent potępił zachowanie swoich wyborców (zobacz też: ), jednocześnie odrzucając zarzuty Luli, jakoby miał swoją skrajną retoryką się przyczynić do ataku na urzędy państwowe.