การประชุมร่วมกันของรัฐสภา ที่มีนายวันมูหะมัดนอร์ มะทา ประธานรัฐสภา เป็นประธานการประชุม โดยมีวาระสำคัญที่สำคัญ คือ การพิจารณาโหวตเลือกนายกรัฐมนตรีตามรัฐธรรมนูญมาตรา 272 โดยนายวันมูหะมัดนอร์ ได้เริ่มลงมติ แบบขานชื่อรายบุคคล ตั้งแต่เวลา 16.00 น. โดยใช้เวลาเกือบ 2 ชั่วโมง ขานรายชื่อจนครบ 750 คน โดยมี ส.ว.ลาออก 1 คน ทำให้เหลือ 749 คน ดังนั้น คะแนนเกินครึ่งหนึ่งคือ 375 เสียง
ทั้งนี้ จากการลงมติพบว่า 8 พรรคร่วมรัฐบาล ลงมติเห็นชอบให้นายพิธา เป็นนายกรัฐมนตรี
นอกจากนี้ ยังพบว่า 10 พรรคการเมืองจากเสียงข้างน้อย ส่วนใหญ่ ลงมติไม่เห็นชอบนายพิธาทั้งพรรคภูมิใจไทย พรรคพลังประชารัฐ และพรรครวมไทยสร้างชาติ ส่วนพรรคประชาธิปัตย์และพรรคชาติไทยพัฒนา ลงมติงดออกเสียง และ ส.ส.ไม่ปรากฏลงคะแนนคือ นายศักดิ์ ซารัม พรรคภูมิใจไทย
สำหรับ ส.ว. 13 คน ที่เห็นชอบ ประกอบด้วย
1.ศาสตราจารย์เกียรติคุณไกรสิทธิ์ ตันติศิรินทร์
- พันตำรวจเอกจรุงวิทย์ ภุมมา
- นายเฉลา พวงมาลา
- นายซากีย์ พิทักษ์คุมพล
- พลตำรวจโทณัฏฐ์วัฒก์ รอดบางยาง
- นางประภาศรี สุฉันทบุตร
- นายพิศาล มาณวพัฒน์
- นายพีระศักดิ์ พอจิต
- นายมณเฑียร บุญตัน
- นายวันชัย สอนศิริ
- นายวุฒิพันธุ์ วิชัยรัตน์
- นายสุรเดช จิรัฐิติเจริญ
- นายอำพล จินดาวัฒนะ
อย่างไรก็ตาม เมื่อการลงมติเสร็จสิ้น ผลปรากฏว่า ที่ประชุมมีมติเห็นชอบ 324 เสียง ไม่เห็นชอบ 182 เสียง งดออกเสียง 199 เสียง ซึ่งตามรัฐธรรมนูญผู้ที่จะถูกเสนอชื่อเป็นนายกรัฐมนตรี จะต้องมีคะแนนเสียงเกินกึ่งหนึ่งคือ 375 เสียง โดยหลังจากนี้ต้องรอการนัดประชุมครั้งต่อไป จากนั้น ประธาน ได้สั่งปิดการประชุมทันทีในเวลา 18.23 น.
