Von den acht grössten Schweizer Städten (exklusive Basel) wählten Winterthur und Zürich Parlament und Regierung neu.

Im Gegensatz zu den Erneuerungswahlen von 1998, als alle Bisherigen bestätigt wurden, stand die Stadtratswahl 2002 im Zeichen der Veränderung. Mit Stadtpräsident Martin Haas (fdp), Leo Iten (svp) und Heiri Vogt (sp) traten drei langjährige Regierungsmitglieder zurück. Im März veränderten die Wahlberechtigten bei einer Stimmbeteiligung von 55% die Kräfteverhältnisse im Stadtrat und entzogen den grossen bürgerlichen Parteien die absolute Mehrheit. Künftig regiert eine Exekutive, in der die Linke und die Rechte gleich stark sind und in der die erstmals vertretene Mitte-Partei EVP das Zünglein an der Waage spielen kann (3 SP, 1 EVP, 2 FDP, 1 CVP). Am meisten Stimmen erhielten die Stadträte Ernst Wohlwend (sp), Reinhard Stahel (fdp) und Hans Hollenstein (cvp). Problemlos gewählt wurde auch Walter Bossert, der für die SP den freiwerdenden Sitz von Heiri Vogt verteidigte. Der FDP gelang es mit Verena Gick ebenfalls, ihren zweiten Sitz zu halten; Gick erreichte zwar das schlechteste Resultat, lag aber immer noch vor den beiden Kandidierenden der SVP, Jürg Stahl und Gisela Beutler. Diese erreichten ebenfalls das absolute Mehr, schieden jedoch als überzählig aus und konnten damit den Sitz des zurücktretenden Leo Iten nicht verteidigen. Vom Verlust der SVP profitierte Maja Ingold von der EVP, die das Bündnisangebot von SP und Grünen abgelehnt hatte. Ingold zog als erste EVP-Vertreterin überhaupt in die Winterthurer Stadtregierung und erhielt zudem mehr Stimmen als Pearl Pedergnana (sp), die ihr Amt erst im November 2001 hatte antreten können, und Verena Gick (fdp). Damit sitzen drei Frauen in der Winterthurer Regierung.

Bei der Wahl ins Stadtpräsidium erzielte der SP-Kandidat Wohlwend deutlich mehr Stimmen als der Freisinnige Stahel, verfehlte jedoch das absolute Mehr um 358 Stimmen knapp. Obschon sich die bürgerlichen Parteien FDP, CVP und SVP gemeinsam für die Wahl Stahels einsetzten, um einen Ausgleich zum Verlust der absoluten Mehrheit im Stadtrat zu schaffen, siegte Wohlwend im zweiten Wahlgang mit einem Vorsprung von fast 2000 Stimmen (13 708; Stahel: 11'732). Damit erhielt Winterthur den ersten sozialdemokratischen Stadtpräsidenten; seit 1922 hatten immer die Demokraten und später die Freisinnigen dieses Amt besetzt.

In den Gemeinderatswahlen hingegen war die SVP die grosse Siegerin. Sie hatte den Gewinn von zwei Sitzen angestrebt, legte aber vier Mandate zu und stellt neu 14 Mitglieder. Damit mussten ihr die Freisinnigen die Rolle als stärkste Fraktion des bürgerlichen Blocks überlassen, da sie ihr Ziel, einen Sitzgewinn, verfehlten und stattdessen nach 1998 ein weiteres Mandat abgeben mussten; sie verfügen über so wenige Sitze wie nie zuvor (10). Die CVP konnte ihre 4 Sitze halten. Zusammen mit der EDU (die ihren einzigen Sitz halten konnte) und der SD (die nur eines der beiden Mandate eroberte, das die Freiheitspartei kampflos preisgegeben hatte) kommt das rechte Lager neu auf 30 Abgeordnete (bisher 28) – genau die Hälfte der 60 Gemeinderatssitze. Entscheidend werden wie bisher die 4 Stimmen der EVP sein, die das Zünglein an der Waage zwischen links und rechts spielen kann. Die SP verfehlte ihr Wahlziel von zwei Sitzgewinnen, stellt aber mit 21 Mandaten immer noch die stärkste Fraktion. Die links von ihr politisierende Alternative Liste errang neu einen Sitz. Die Grünen (4) hingegen konnten ihre beiden zusätzlichen Mandate nicht verteidigen, die sie während der Amtsdauer hinzugewonnen hatten, weil sich die DaP (Die andere Partei) und der LdU aufgelöst hatten und nicht mehr antraten. Der Frauenanteil des Winterthurer Parlaments beträgt 36,7%.

Bei der Wahl in den 125-köpfigen Gemeinderat ging die SVP als Siegerin hervor. Sie wurde mit fünf Sitzgewinnen zur stärksten bürgerlichen Kraft (31). Insgesamt aber kam es nicht zu grossen Verschiebungen der politischen Blöcke, da die Gewinne der SVP zulasten der FDP (20) gingen, die sechs Verluste zu verkraften hatte. Der so genannte Bürgerblock aus SVP, FDP, CVP (9 Sitze, +1), EVP (2 Sitze, +1) sowie dem Vertreter der Seniorenliste verfügt im Rat mit 63 von 125 Mandaten zwar über eine knappe Mehrheit. In der Vergangenheit hatte sich jedoch gezeigt, dass dies nicht immer von Bedeutung sein muss, da sich die FDP und die CVP in Einzelfällen zusammen mit der SP zur so genannten "Koalition der Vernunft" formiert hatten. Bei der Linken konnte die SP ihre Sitzzahl (49) halten, die Grünen legten drei Sitze (10) und die Alternative Liste (3) einen Sitz zu. Nicht mehr vertreten sind die Schweizer Demokraten, der LdU und die FraP (Frauen macht Politik); letztere hatten 1990 mit drei Frauen erstmals den Sprung in den Gemeinderat geschafft und 1994 das Maximum von 5 Sitzen erreicht. Die Zahl der Frauen blieb bei 46 konstant, was einem Anteil von 36,8% entspricht.

Im März wählten Zürcherinnen und Zürcher die 9-köpfige Regierung und das Parlament neu. Stadtpräsident Josef Estermann (sp) und die beiden Amtsältesten Willy Küng (csp, Stadtrat seit 1982) und Thomas Wagner (fdp, Stadtrat seit 1978) traten nicht mehr für eine weitere Amtsperiode an. Im ersten Wahlgang vom 3. März wurden alle sechs Bisherigen wieder gewählt: Elmar Ledergerber (sp) erzielte das beste Ergebnis, gefolgt von Monika Weber (parteilos), Esther Maurer (sp), Robert Neukomm (sp), Monika Stocker (gp) und Kathrin Martelli (fdp). Neu gewählt wurden Martin Waser (sp) und Martin Vollenwyder (fdp). Für den neunten Platz wurde ein zweiter Wahlgang nötig, was seit den dreissiger Jahren nicht mehr vorgekommen war; dieser fand am 5. Mai statt. Neben dem Freisinnigen Andres Türler, der im ersten Wahlgang den neunten Platz erreicht hatte, bewarben sich Rolf André Siegenthaler (svp), Thomas Kappeler (cvp) und Katharina Prelicz (gp). Prelicz, die zum ersten Wahlgang nicht angetreten war, verstand sich als linke und grüne Alternative zur bürgerlichen Männerauswahl und hoffte auf Stimmen aus der SP. Deren Delegiertenversammlung verweigerte ihr jedoch die Unterstützung und verzichtete auf eine Wahlempfehlung. SP-Exponenten wie der abtretende Stadtpräsident Josef Estermann, Parteipräsident Koni Loepfe oder der ehemalige Fraktionschef Werner Sieg empfahlen zudem ausdrücklich den Freisinnigen Andres Türler zur Wahl – zwecks Fortsetzung der so genannten, in einzelnen Sachfragen wirksamen "Koalition der Vernunft". Türler machte denn auch das Rennen, vor Siegenthaler (svp), Prelicz (gp) und Kappeler (cvp). Damit konnte die FDP einen Sitz (der bisher vom CSP-Vertreter Küng gehalten wurde) gewinnen, und die SVP ist seit nunmehr zwölf Jahren nicht mehr im nach wie vor mehrheitlich rot-grünen Stadtrat (4 SP, 3 FDP, 1 GP, 1 Parteilos) vertreten.

Den Wahlkampf für das Amt des Stadtpräsidenten eröffnete die SP-Leitung bereits im Februar, indem sie den krankheitsbedingten Verzicht Josef Estermanns auf eine vierte Amtsperiode als Stadtpräsident und gleichzeitig die Kandidatur Elmar Ledergerbers für seine Nachfolge bekannt gab. Neben Ledergerber bewarben sich Rolf André Siegenthaler (svp), Monika Stocker (gp) und Martin Vollenwyder (fdp). Ledergerber erhielt mit Abstand am meisten Stimmen, blieb aber wegen der Aufteilung der rot-grünen Wählerschaft rund 6000 Stimmen unter dem absoluten Mehr. Die Grüne Monika Stocker erzielte weniger als die Hälfte der Stimmen von Ledergerber, schnitt aber leicht besser ab als der SVP-Kandidat Siegenthaler, der vor dem Freisinnigen Vollenwyder lag. Für den zweiten Wahlgang zogen Stocker (gp) und Vollenwyder (fdp) ihre Kandidaturen zurück. Elmar Ledergerber gewann die Wahl; er erzielte dreimal mehr Stimmen als Rolf André Siegenthaler (svp).