La mobilisation des électeurs était à son plus haut niveaux dimanche en fin d'après-midi. Le taux de participation atteignait 75,11% à 17 heures en métropole, soit le plus élevé jamais enregistré à cette heure pour une élection présidentielle, selon le ministère de l'Intérieur. Au premier tour, le 22 avril, le taux de participation en fin d'après-midi était de 73,87%, et de 67,6% au second tour de 2002.

Le précédent record de votants remonte au deuxième tour de la présidentielle de 1974, avec 74,12% de participation à la même heure et un taux définif à 87,33%. Les instituts de sondages Ifop, CSA et Ipsos tablent sur un taux définitif entre 85% et 86%, soit l'un des deux plus forts taux sous la Ve République (85,85% en 1981).

Lors du premier tour, le 22 avril, le taux de participation définitif avait atteint 83,77% sur l'ensemble de la France. A Paris, le taux de participation au second tour de l'élection présidentielle à Paris s'établissait à 68,27% dimanche à 17h00, selon la préfecture de Paris. Ce chiffre est supérieur de près de cinq points à celui enregistré à la même heure dans la capitale lors de la présidentielle de 2002 (63,5%).

Malgré une participation en hausse, le flux des électeurs ce dimanche n'a pas provoqué, comme il y a 15 jours, de difficultés. Le 22 avril, des files d'attente s'étaient formées toute la journée devant les bureaux de vote à Paris et dans de nombreuses villes et il avait fallu parfois attendre plus d'une heure pour déposer son bulletin dans l'urne.