Arbeiderpartiet ble største parti i alle kommuner unntatt Leka, hvor Senterpartiet fikk flest stemmer. Arbeiderpartiet økte derfor fra 2 til 3 mandater, mens Fremskrittspartiet ikke klarte å vinne et 2. mandat. Senterpartiet berget sitt mandat, og Sosialistisk Venstreparti mistet sitt. Venstre havnet under sperregrensen på landsbasis, og Høyre tok derfor utjevningsmandatet og ble representert fra Nord-Trøndelag for første gang siden 1993. Høyre var også nærmest til å ta sistemandatet fra Senterpartiet, mens Sosialistisk Venstreparti var nærmeste utfordrer til utjevningsmandatet. Kristelig Folkeparti ble større enn Venstre, men var ikke i nærheten av å ta utjevningsmandatet.
Det var 97 830 stemmeberettigede i fylket, hvorav 72 835 avla stemme. Valgdeltagelsen var dermed 74,5 %.
Resultatet for hele fylket
Stemmetall og mandater ved stortingsvalget 2009 (Nord-Trøndelag)
Kolonnene «endring S» angir endring i forhold til valget i 2005 i hhv. prosentpoeng og mandater.
