El Partido Popular ha quedado muy lejos de la mayoría absoluta en el Congreso, pero la mantiene en el Senado. Con el 98,9% de los votos al Senado escrutados, obtiene 124 escaños, los cuales se suman a los 23 designados por los parlamentos autonómicos. De esta manera, el PP tendrá en total 147 senadores, una cifra que supera los 134 que conforman la mayoría absoluta.
Con este resultado, el partido de Mariano Rajoy podrá vetar en el Senado los proyectos de ley que sean aprobados en el Congreso de los Diputados. Tras el bloqueo, esas leyes tendrán que volver al Congreso, que tendrá la posibilidad de levantar el veto y aprobarlas definitivamente si lo decide la mayoría absoluta de los diputados. En caso contrario, se volverán a votar dos meses después del bloqueo del Senado, y en ese momento será suficiente aprobarlas por mayoría simple.
El PSOE obtiene en estas elecciones 47 senadores, poco más de un tercio de los del Partido Popular. Podemos y las confluencias territoriales en las que participa suman 16 escaños. Esquerra Republicana de Catalunya, Democràcia i Llibertat (la marca con la que se ha presentado a estas elecciones Convergència Democràtica de Catalunya) y el Partido Nacionalista Vasco envían cada una 6 representantes al Senado. Por último, Coalición Canaria, Cambio-Aldaketa (la candidatura unitaria navarra de Geroa Bai, EH Bildu, Podemos e Izquierda-Ezkerra) y la Agrupación Socialista Gomera (Canarias) envían un senador cada una. Tanto Ciudadanos como Izquierda Unida no consiguen ningún senador en estas elecciones.
Sin embargo, esta no será la composición total del Senado, ya que esta cámara está formada por dos tipos de representantes. Por un lado, los 208 que se votan en las elecciones generales, que son los que se han renovado este 20 de diciembre. Por otro, los 58 que designan los parlamentos autonómicos, que no se renuevan ahora sino cuando hay elecciones regionales.