El 21-D ha registrat la participació més alta en unes eleccions al Parlament a Catalunya, amb una participació del 81,9%, set punts més que en els comicis del 27 de setembre del 2015, quan el 74,95% del cens va exercir el seu dret a vot. Aleshores aquesta participació ja va ser rècord, també set punts per sobre de les del 2012, amb el 67,76%.

La xifra més baixa de participació registrada en uns comicis al Parlament va ser en els del 1992, que van congregar un 54,87% dels electors. Per circumscripcions, la participació s'ha enfilat fins al 82,3% a Barcelona, mentre que el 2015 va ser del 75,03%. A Girona, el 81,5% dels electors han anat a votar, mentre que el 27-S ho van fer el 75,94%. A Lleida, la participació ha pujat fins al 80,61%, set punts més que en les anteriors eleccions al Parlament de Catalunya, quan va ser de 73,63%. Tarragona ha registrat una participació del 80,4%, pel 74,19% del 2015.

El delegat del govern espanyol a Catalunya, Enric Millo, ha destacat l'"alta participació" en els comicis celebrats aquest dijous i que la jornada ha transcorregut amb "total i absoluta normalitat" i "sense cap incident remarcable". Millo ha qualificat les eleccions d'"exemplars pel comportament del conjunt de la ciutadania" i com una "aposta democràtica de civisme i de participació".

En la compareixença per informar dels resultats electorals, passades les 11 de la nit al centre de dades habilitat al recinte de Fira Barcelona - Gran Via, Millo també ha volgut felicitar Cs per la victòria. El delegat del govern espanyol a Catalunya ha comparegut amb el secretari general tècnic del Ministeri de l'Interior, Juan Antonio Puigserver, que ha estat l'encarregat de detallar els resultats per circumscripcions.

5.554.394 persones estaven cridades a les urnes el 21-D, una jornada electoral atípica per ser dia laborable. Es tracta d'un 0,79% més que en les eleccions del 2015, segons dades de la Generalitat. Del total d'electors, 5.328.013 resideixen a Catalunya i 226.381 estan inscrits al Cens de Residents a l'Estranger (CERA).