Im Kanton Solothurn glich die Kandidatenliste für die Ständeratswahlen sehr stark derjenigen von 2011. Die beiden amtierenden Vertreter Roberto Zanetti von der SP und Pirmin Bischof von der CVP traten beide mit der Entschlossenheit an, ihre Mandate zu verteidigen. Auf Seiten der Herausforderer präsentierte sich erneut SVP-Nationalrat Walter Wobmann als rechtsbürgerliche Alternative. Neu für die FDP ins Rennen ging Marianne Meister (SO, fdp). Sie trat als Unternehmerin und Präsidentin des solothurnischen Gewerbeverbandes an. Nicht mehr zur Verfügung stand den Freisinnigen Kurt Fluri (fdp, SO). Dessen klare Niederlage vier Jahre zuvor war in dieser Deutlichkeit überraschend wie auch enttäuschend für den gestandenen Nationalrat und seine Partei gewesen. Sie war zudem von historischem Ausmass, da in der abgelaufenen Legislatur zum ersten Mal seit Gründung des Bundesstaates 1848 kein Solothurner FDP-Vertreter im Stöckli politisierte.
Trotz dieser für den Kanton Solothurn neuartigen Zusammensetzung wurde die Wiederwahl der amtierenden Delegation als klar wahrscheinlichstes Szenario betrachtet. Pirmin Bischof hatte sich in Bern als kompetenter Wirtschaftspolitiker etabliert und wurde zuweilen auch schon als möglicher Bundesratskandidat gehandelt. Roberto Zanetti galt – wie viele seiner Parteikollegen in der kleinen Kammer – als typischer Vertreter des pragmatischen und eher gemässigten Flügels der SP. Die von den Medien immer wieder als klassische „Brückenbauer“ betitelten Amtsinhaber konnten sich somit relativ leicht von SVP-Kandidat Walter Wobmann abgrenzen. Der als Hardliner bekannte Nationalrat hatte national nicht zuletzt durch sein Engagement für die Minarettverbots-Initiative Bekanntheit erlangt. Trotzdem wurde er von seinen Gegenspielern als bestgewählter Nationalrat des Kantons nicht unterschätzt. FDP-Kandidatin Marianne Meister hatte gegen drei gestandene Bundespolitiker keinen einfachen Stand. Ihrer Kampagne wurde dennoch ein überaus grosses Engagement attestiert und auch anlässlich der Podiumsdiskussionen wurden ihr medial gute Noten verteilt. Sie positionierte sich als Vertreterin des kompromisslos wirtschaftsliberalen Lagers innerhalb des Freisinns – anders als noch 2011 Kurt Fluri, welcher eher als der Mitte zugewandt gilt. Ob es ihr gelingen würde, mit dieser Strategie grossflächig in den Wählerteichen der Bisherigen zu fischen, wurde jedoch als fraglich betrachtet.

Im ersten Wahlgang tauschten die Amtsinhaber im Vergleich zu den letzten Wahlen ihre Plätze: Konnte sich Zanetti 2011 bereits im ersten Wahlgang behaupten, so gebührte diese Ehre nun Pirmin Bischof. Mit 50‘674 Stimmen übersprang der CVP-Ständerat das absolute Mehr von 44‘077 Stimmen deutlich. Roberto Zanetti verpasst dieses mit 42‘421 Stimmen hingegen knapp . Dies war auch dem solothurnischen Wahlsystem zuzuschreiben, welches die Hürde durch die Miteinberechnung der leeren Stimmen hoch legt. Klar distanziert auf dem dritten Rang befand sich mit 29‘666 Stimmen SVP-Nationalrat Walter Wobmann. Von diesem auf den vierten und letzten Rang verwiesen wurde die FDP-Kandidatin Marianne Meister mit 25‘563 Stimmen. Nach diesem enttäuschenden aber nicht unerwarteten Ergebnis zog sie sich zusammen mit ihrer Partei aus dem Rennen um den Ständerat zurück.

Im zweiten Wahlgang machten Zanetti und Wobmann also den zweiten Ständeratssitz unter sich aus. Zanetti galt als Amtsinhaber und aufgrund seines grossen Vorsprungs aus dem ersten Wahlgang als klarer Favorit. Wobmann wurde kaum zugetraut, in grossem Masse ausserhalb des SVP-Wählerpotenzials Stimmen zu holen. Seine politische Ausrichtung am rechten Rand wurde auch dadurch unterstrichen, dass ihm beispielsweise die FDP für den zweiten Wahlgang die Unterstützung verweigerte und sich für Stimmfreigabe entschied.
Im zweiten Umgang blieb denn die Überraschung auch aus. Roberto Zanetti konnte sich im Vergleich zum 18. Oktober gar noch steigern und vereinte neu 47‘753 Stimmen auf sich. Sein Konkurrent Walter Wobmann musste sich im Gegenzug mit nur noch 26‘214 Stimmen begnügen. Somit bestätigten die Solothurner Stimmbürger die 2011 begründete SP-CVP Formel im Stöckli mit beeindruckender Deutlichkeit.

Auch im Kanton Solothurn konnten die Wählerinnen und Wähler aus so vielen Kandidierenden auswählen wie noch nie. 22 Listen (2007: 13) mit total 141 Kandidierenden (2007: 81) bedeuteten auch im Nordschweizer Kanton Rekord. Nicht nur die erstmalige Kandidatur der BDP und der GLP, sondern auch die CVP, die mit vier Listen antrat – darunter erstmals mit der CVP 60+ – waren für die hohe Listenzahl verantwortlich. Eine Premiere stellte auch die Internationale Liste der SVP dar. Die zunehmende Zersplitterung der Parteienlandschaft widerspiegelte sich zudem im Antritt der Tierpartei und der Vereinigung parteifrei.ch. Es kam in Solothurn zu zahlreichen Listenverbindungen: die SP mit den Grünen, die FDP mit der BDP, die SVP mit der EDU, und die CVP mit der GLP und der EVP gingen ein nicht immer inhaltlich, wohl aber taktisch begründetes Wahlbündnis ein. Solothurn war einer der wenigen Kantone, in denen der Frauenanteil unter den Kandidierenden gegenüber 2007 leicht angestiegen war und zwar von 32,1% auf 34%. Allerdings wurde der Spitzenwert aus dem Jahr 1995 (37,3%) nicht erreicht. Von den sieben Nationalratssitzen wurde lediglich jener der zurückgetretenen Elvira Bader (cvp) frei.

Obwohl weder die GLP (5%) noch die BDP (4,4%) genügend Stimmen für einen Sitz erhalten hatten, spielten sie das Zünglein an der Waage, mussten doch alle arrivierten Parteien aufgrund des Stimmengewinns der neuen Parteien Wählerverluste hinnehmen. Zum Verhängnis wurde dies den Grünen, die nur noch auf 7,5% Wähleranteil kamen (-2,5 Prozentpunkte). Sie verloren ihren vor vier Jahren gewonnen Sitz zugunsten der SP. Abgewählt war Brigit Wyss, die noch 2010 Bundesratskandidatin der Grünen gewesen war. Die SP, die von den grossen vier Parteien am wenigsten Wählerstimmen einbüsste (-1,2 Prozentpunkte, neu: 18,3%), schickte Philipp Hadorn nach Bern. Knapp halten konnte die CVP ihre beiden Sitze. Auch sie verlor 2,5 Prozentpunkte und lag mit 17,9% Wähleranteil sogar noch hinter der FDP. Die Listenverbindung mit der GLP und der EVP (1,5%, -0,3 Prozentpunkte) verhalf der CVP aber dennoch zur Verteidigung der beiden Sitze. Für Elvira Bader wurde Stefan Müller gewählt. Für Pirmin Bischof, der für die grosse Kammer bestätigt, im zweiten Wahlgang dann aber in den Ständerat gewählt wurde (siehe unten), rutschte neu Urs Schläfli nach. Die FDP konnte ihren Sitz mit 18,4% Wähleranteil auch dank der Listenverbindung mit der BDP problemlos halten, obwohl sie 2,6 Prozentpunkte einbüsste. Einen noch stärkeren Einbruch musste die SVP verkraften. Von 27,1% bei den Wahlen 2007 fiel sie auf 24,3% zurück. Sie blieb damit aber stärkste Partei und konnte ihre beiden Sitze verteidigen. Die Verbindung der SVP mit der neu antretenden EDU brachte nicht viel, da letztere lediglich 0,5% Wählerstimmenanteil erzielte. Waren 2007 noch drei der sieben Solothurner Abgeordneten Frauen, wurde 2011 nur noch eine Frau, Bea Heim, nach Bern geschickt. Auch in Solothurn nahm mehr als die Hälfte der Stimmbürgerschaft ihr Wahlrecht wahr (51,7%; 2007: 50,7%).