Encerradas as eleições, o PMDB confirmou seu papel como a maior bancada no Senado: 19 parlamentares. Logo em seguida, vem o partido da presidente eleita. O PT deve começar a nova legislatura, em fevereiro, com 12 senadores, número que pode mudar se a atual ministra da Cultura, Marta Suplicy, voltar à Casa (nesse caso, Antonio Carlos Rodrigues, do PR, retorna à suplência). A terceira maior bancada será a do PSDB, com 10 senadores — dois a menos do que antes do pleito. O PSB tinha quatro senadores e vai a seis. O partido perdeu uma cadeira, com a eleição de Rodrigo Rollemberg para o governo do Distrito Federal, mas obteve vitórias com Romário (RJ), Fernando Bezerra (PE) e Roberto Rocha (MA). Será a quarta maior bancada do Senado, junto com o PDT.
Em seguida virá o DEM, que compensou a saída de Jayme Campos (MT), que conclui seu mandato, com as chegadas de Ronaldo Caiado (GO) e Davi Alcolumbre (AP). Terá cinco senadores, mesmo número do PP. Em sua primeira eleição para o legislativo federal, o PSD, criado em 2011, somou dois senadores e agora terá quatro membros na Casa. Quem mais perdeu cadeiras foi o PTB.
O partido, que integrou a coligação presidencial de Aécio Neves, perderá metade de sua bancada de seis parlamentares. Mozarildo Cavalcanti (RR) e Gim (DF) fracassaram em suas tentativas de reeleição. Epitácio Cafeteira (MA) e João Vicente Claudino (PI) encerraram seus mandatos, mas este foi substituído pelo correligionário Elmano Férrer. O PCdoB perderá um de seus dois senadores, com a saída de Inácio Arruda (CE). Terá apenas um senador, como PPS, PROS, PSOL e SD. Da Agência Senado.