Voor de bepaling van de uitslag wordt elke uitgebrachte stem gewogen naar het aantal inwoners van de provincie. Daartoe wordt het inwonertal van de provincie gedeeld door het honderdvoud van het aantal statenleden van die provincie en dit quotiënt wordt vervolgens afgerond op een heel getal. Zo worden alle stemmen herberekend (artikel U 2 Kieswet): dit zijn de zogenaamde berekende stemmen.

Vervolgens wordt de kiesdeler vastgesteld: de herberekende stemcijfers worden opgeteld en gedeeld door het aantal te verdelen zetels (artikel U 7 Kieswet). Elke lijst krijgt zoveel zetels als het aantal maal dat zij de kiesdeler heeft behaald (artikel  U 8, Kieswet). De restzetels worden (zoals bij de tweede-kamerverkiezingen) toegewezen volgens het stelsel van de grootste gemiddelden (artikel U 9, Kieswet).

Om de verdeling over de provinciale lijsten te berekenen wordt (eveneens analoog aan de verkiezing voor de Tweede Kamer) een groepskiesdeler berekend, waarbij aan elke provinciale lijst een aantal zetels wordt toegewezen gelijk aan het aantal maal dat de groepskiesdeler is behaald. De restzetels worden verdeeld volgens het stelsel van de grootste overschotten (artikel U 12, Kieswet).

De voorkeurdrempel voor de verkiezingen van de Eerste Kamer bedraagt sinds 2011 100% van de kiesdeler. Om gekozen te worden in de Eerste Kamer is dus een aantal stemmen nodig dat de volledige kiesdeler bedraagt.

Tot 1 januari 2011 bedroeg de voorkeurdrempel 50% van de kiesdeler. Dat leidde in enkele gevallen tot doorbreking van de door politieke partijen vastgestelde lijstvolgorde. Ter illustratie: de kiesdeler bij de Eerste Kamerverkiezingen van 2007 bedroeg 2175 stemmen, zodat de voorkeurdrempel 1088 stemmen bedroeg. Elk Statenlid uit Zuid-Holland vertegenwoordigde een stemwaarde van 628. Dat betekende dat bijvoorbeeld slechts twee Statenleden uit Zuid-Holland een kandidaat met voorkeurstemmen zouden kunnen kiezen en de door politieke partijen vastgesteld lijstvolgorde zouden kunnen doorbreken.

Om die situatie te voorkomen bestonden er al geruime tijd afspraken tussen sommige politiek partijen en hun kandidaten voor de Eerste Kamer: de kandidaten dienen zich te houden aan de door de partij vastgestelde lijstvolgorde. Een op basis van voorkeurstemmen gekozen kandidaat zou dus zijn zetel niet dienen in te nemen. Die afspraken zijn overigens niet in rechte afdwingbaar: de bepalingen van de Kieswet zijn van dwingend recht: daar kan dus niet van worden afgeweken.

Zie over de afdwingbaarheid van deze afspraken een interpellatie in de Eerste Kamer over de vraag of een dergelijke afspraak gemaakt door de SP al dan niet strijdig is met de Grondwet: Handelingen Eerste Kamer, 2007-2008, pp. 913-927.

In 2007 nam het aantal leden van Provinciale Staten af, zodat de stemwaarden hoger werden en er dus minder statenleden voor nodig zijn om er voor te zorgen dat een kandidaat de helft van de kiesdeler haalt. Dat bleek, in 2007, er niet toe te leiden dat meer kandidaten de voorkeurdrempel overschreden (2007: 26; 2003: 27) maar wel dat in 2007 meer kandidaten die op basis van voorkeurstemmen werden gekozen, niet zouden zijn gekozen op grond van hun plaats op de kandidatenlijst: 5 in 2007 tegenover slechts 1 in 2003. De door politieke partijen opgestelde lijstvolgorde werd daardoor dus veel meer doorbroken. Dat kan als een probleem worden ervaren: is het doorbreken van de kandidatenlijst bij rechtstreekse verkiezingen immers democratisch gelegitimeerd (de bevolking corrigeert de kandidatenlijst van politieke partijen op die wijze), bij indirecte verkiezingen is die legitimatie veel minder van toepassing: een lid van Provinciale Staten kent bijvoorbeeld niet de voorkeur van zijn kiezers voor een bepaalde kandidaat. De stelling is te verdedigen dat een politieke partij in een dergelijk geval dichter bij de voorkeur van de bevolking komt dan genoemd individueel Statenlid.

Begin 2008 noemde de staatssecretaris van Binnenlandse Zaken een aantal mogelijkheden tot verandering, zie: Bijlage 31200 IIA, Handelingen Eerste Kamer, begrotingsstaat van de Staten-Generaal voor het jaar 2008, A, brief van de staatssecretaris van BZK d.d. 14 maart 2008.

Na het debat hierover in de Eerste Kamer werd een wetsvoorstel ingediend met als hoofdpunten:

Dit wetsvoorstel is door de het parlement aangenomen. In juni 2010 werd het wetsvoorstel door de Tweede Kamer aanvaard. In november keurde ook de Eerste Kamer het wetsvoorstel goed. De wet trad op 1 januari 2011 in werking, zodat de verkiezingen voor de Eerste Kamer van mei 2011 volgens de nieuwe regels plaatsvonden.

Zie voor het wetsvoorstel: Bijlage 32.191, Handelingen Tweede Kamer, 2009-2010, Wijziging van de Kieswet houdende verhoging van de voorkeurdrempel, beperking van de mogelijkheid tot het aangaan van lijstencombinaties alsmede vaststelling van het tijdstip van de stemming voor de verkiezing van de leden van de Eerste Kamer.

Zie voor het debat in de Eerste Kamer: Handelingen Eerste Kamer, 2010-2011, 16 november 2010.