À l'occasion des élections fédérales, 176 candidates et candidats ont brigué un siège au Conseil national dans le canton de Genève. 76 femmes figuraient parmi ces candidatures. En raison de l'évolution démographique, 12 sièges étaient à pourvoir, soit un de plus que pour la législature 2015-2019. Ce siège supplémentaire a attisé l'appétit de plusieurs formations politiques. Dans cette optique, les divers apparentements et sous-apparentements ont pris toute leur importance. À gauche, les vert.e.s, le PS et Ensemble à Gauche/SolidaritéS ont conclu une alliance. En plus de leurs listes mères, ces partis ont présenté plusieurs sous-listes: on retrouvait ainsi les traditionnelles listes jeunes et des suisses et suissesses de l'étranger chez les socialistes et les vert.e.s, mais aussi les listes «égalité», «sans frontière» et «anti-capitaliste» du côté d'Ensemble à Gauche. Au centre-droit, l'alliance entre le PLR et le PDC, qui dure depuis plusieurs décennies, a été mise à mal par la volonté des démocrates-chrétiens de s'affranchir de leur partenaire historique. En effet, la direction du parti a proposé de créer une grande alliance du centre en se rapprochant des vert'libéraux, du PBD et du parti évangélique. Cependant, après d'intenses discussions, l'assemblée des délégué.e.s a choisi de maintenir l'alliance avec le PLR, suivant l'argumentation du conseiller national sortant Guillaume Barazzone (pdc), qui a notamment relevé que son élection au poste de conseiller administratif de la ville de Genève devait une fière chandelle à cette entente. La tentative d'approche du PDC étant restée sans suite, les vert'libéraux se sont finalement apparentés au PEV et aux listes indépendantes «Planète Bleue» et «Fédéraction». À droite, l'UDC et le MCG se sont lancés ensemble dans la course. Un «mariage de raison» selon la Tribune de Genève, entre deux partis «qui n'ont plus grand chose en commun» depuis quelques années. L'UDF a également participé à cet apparentement en présentant une candidate, alors que l'UDC a déposé deux sous-listes, l'une jeune et l'autre internationale. Un candidat indépendant s'est présenté sous la liste «Prophète». Enfin, le PBD est parti seul dans la bataille. Le parti aurait pu envisager un apparentement avec les autres partis du centre, mais il s'est tiré une balle dans le pied avec un mélodrame autour d'Eric Stauffer. En accueillant le sulfureux ancien député du MCG, la section genevoise du parti bourgeois-démocratique a souhaité se doter d'une locomotive électorale, à même de la renforcer dans la quête d'un siège. Cependant, la direction nationale du parti a émis de sérieuses réserves quant à la candidature de Stauffer, en raison de son positionnement politique qui «ne correspond pas» à celui du parti selon sa secrétaire générale. Arrivés trop tard pour modifier la liste, les remous provoqués par cette affaire ont eu comme conséquences la démission du président de la section cantonale et une prise de distance du PVL et du PEV avec le PBD.
Parmi les élues et élus sortant.e.s, cinq n'ont pas brigué de nouveau mandat à la chambre basse. Empêtré dans une affaire de notes de frais dans le cadre de son poste de conseiller administratif, Guillaume Barazzone a décidé de se retirer de la vie politique. Quant à lui, le socialiste Manuel Tornare a annoncé quitter la Berne fédérale après deux mandats. Dans un entretien accordé à la Tribune de Genève, il a regretté que les parlementaires genevois soient souvent divisé.e.s et peinent à représenter les intérêts du canton. Selon lui, les délégations vaudoises et zurichoises, par leur force et leur unité, parviennent fréquemment à placer les intérêts de leur canton devant ceux de Genève. Le député libéral-radical Benoît Genecand, atteint d'un cancer à un stade avancé, n'a pas souhaité se représenter. Le dynamique député, parfois qualifié de «franc-tireur» pour ses positions qui détonnaient au sein de son parti, est malheureusement décédé des suites de cette maladie en 2021. Enfin, Hugues Hiltpold (plr), après trois mandats, et Carlo Sommaruga (ps), élu depuis 2003, ont visé une accession au Conseil des États, où les deux fauteuils se sont libérés avec les départs de Liliane Maury Pasquier (ps) et Robert Cramer (vert.e.s). Afin de maintenir un tandem de gauche à la chambre haute, la verte Lisa Mazzone a présenté une double candidature pour le national et les États. Élue en 2015, elle a été la benjamine du Parlement lors de la dernière législature. Les autres sortant.e.s Céline Amaudruz (udc), Yves Nidegger(udc), Christian Lüscher (plr), Roger Golay (mcg) et Laurence Fehlmann Rielle (ps) se sont représenté.e.s.

Comme dans le reste de la Suisse, la vague verte n'a pas épargné le canton de Genève. Le parti écologiste est passé de un à trois sièges, devenant le premier parti du canton avec 20.88 pour cent des suffrages (+11.98 points de pourcentage (pp) par rapport à 2015). Puisque Lisa Mazzone (29'154 voix) a été élue aux États, ce sont Nicolas Walder (21'310 voix), président des vert.e.s genevois, Delphine Klopfenstein Broggini (20'026 voix) et Isabelle Pasquier-Eichenberger (19'287 voix) qui ont gagné le droit de siéger sous la coupole. Avec 19'671 suffrages, le chef du groupe écologiste au Grand Conseil Pierre Eckert a devancé Pasquier-Eichenberger, mais celui-ci a préféré poursuivre son engagement politique à Genève pour des raisons personnelles. Le parti vert'libéral a également bénéficié de la poussée écologiste, récoltant 4.5 pour cent des voix (+2.2pp). Avec le médecin Michel Matter (10'781 voix), la section genevoise a fait son entrée sous la coupole, grâce à l'apparentement avec les autres partis du centre. La gauche de la gauche a également conquis un siège. Avec 2.27 pour cent (pas de liste en 2015), la liste d'Ensemble à gauche et SolidaritéS, grâce au jeu des apparentements, a réussi à placer Jocelyne Haller (5'163 voix) à l'Assemblée fédérale. Députée au Grand Conseil, elle a déclaré avoir été élue «à l'insu de son plein gré», elle qui avait accepté de figurer sur la liste mais sans faire campagne pour autant. Privilégiant son mandat au législatif cantonal, elle s'est donc désistée. Premier des viennent-ensuite, Jean Burgermeister (4'917 voix) a également cédé sa place, invoquant notamment la volonté de remplacer une femme par une autre femme. Finalement, le siège de l'extrême-gauche est revenu à Stefania Prezioso Batou (4'473 voix). En recul face à la poussée des vert.e.s, le parti socialiste a été contraint de céder un siège (13.56%, -5.5pp). Laurence Fehlmann Rielle (27'938 voix) et Christian Dandrès (27'386 voix) ont complété la délégation de gauche qui siégera à Berne durant la prochaine législature.
À droite, le PLR, premier parti du canton lors des fédérales de 2015, a perdu des plumes, récoltant 17.23 pour cent des suffrages (-2.76pp). Les libéraux-radicaux ont dû abandonner un fauteuil, conservant deux mandats, qui reviennent au sortant Christian Lüscher, le mieux élu du canton avec 35'081 suffrages, et à Simone de Montmollin (32'042 voix). Marqué par l'affaire Maudet, le PLR a souffert face à la concurrence des vert'libéraux, d'autant plus que l'alliance avec le PDC n'a pas été couronnée de succès. Avec 7.27 pour cent des suffrages, le parti démocrate-chrétien a reculé de 3.49pp par rapport à 2015. Il a quand même conservé son fauteuil grâce à l'élection du président de la section cantonale, Vincent Maître (15'285 voix). Enfin, Céline Amaudruz (16'434 voix) et Yves Nidegger (15'398 voix) ont tous deux été réélus sous la bannière de l'UDC. Le parti a récolté 12.87 pour cent des bulletins (-3.96pp). Malgré l'apparentement avec l'UDC, le MCG (5.37%, -1.78pp) n'a pas conservé son siège et ne sera donc plus représenté à Berne. Le parti populiste, qui n'existe qu'au niveau cantonal, a passé deux législatures sous la coupole.

En résumé, la délégation genevoise au national pour la 51ème législature se compose donc de trois vert.e.s, deux PLR, deux UDC, deux PS, un PDC, un vert'libéral et une membre d'Ensemble à Gauche/SolidaritéS. La délégation est composée d'autant de femmes que d'hommes, ce qui constitue la plus forte représentation féminine jamais envoyée à Berne par le canton. La participation lors de l'élection s'est montée à 39.01 pour cent (42.9% en 2015).

Pour le renouvellement du Conseil d'Etat genevois, 31 candidates et candidats étaient en lice en 2018. Tous les ministres sortants, sauf François Lonchamp (plr), briguaient un mandat supplémentaire. Ainsi, aux côtés de la conseillère d'Etat Anne Emery-Torracinta, le Parti socialiste proposait Thierry Apothéloz et Sandrine Salerno. Le parti espérait placer deux de ses membres au gouvernement cantonal. Chez les Verts, Antonio Hodgers était accompagné par Marjorie de Chastonay et Yvan Rochat. Les Verts et les socialistes se sont rassemblés sur une liste commune. Le PDC ne présentait que ses magistrats, Serge Dal Busco et Luc Barthassat. Son objectif était de maintenir ses deux sièges à l'exécutif cantonal. Le PLR, pour conserver le fauteuil laissé vacant par François Lonchamp, présentait, outre son représentant Pierre Maudet, Alexandre de Senarclens et Nathalie Fontanet. Le PDC et le PLR ont inscrit les noms de leurs poulains sur une seule liste, intitulée «Entente». Finalement, comme colistiers de Mauro Poggia, le MCG lançait Ana Roch et Daniel Sormanni. Le PBD, absent en 2013, concourait avec Thierry Vidonne et André Leitner. L'UDC soumettait les candidatures d'Yves Nidegger, Stéphane Florey et Thomas Bläsi. Les Vert'libéraux avançaient Jérôme Fontana et Susanne Amsler. Eric Stauffer se représentait, cette fois sous la bannière de son nouveau parti «Genève en Marche (GeM)», avec Ronald Zacharias. Ensemble à Gauche avançait trois candidatures, Jocelyne Haller et Jean Burgermeister pour solidaritéS, et Salika Wenger pour le Parti du travail. Pablo Cruchon, secrétaire de solidaritéS, a retiré sa candidature en raison du conflit qui l'opposait à une autre membre du parti. D'autres candidates et candidats étaient en lice sur leur propre liste, Paul Aymon avec sa liste «Santé», Willy Cretegny avec sa liste «Prospérité maîtrisée», Axel Amberger pour la liste «Rien pas grand chose» et, finalement, Magali Orsini et Pierre Gauthier pour la «Liste pour Genève». Contrairement à l'exécutif vaudois, les magistrates et magistrats sortants n'ont pas fait de campagne unie. Le budget de campagne a été estimé à 3.3 millions de francs. Genève en marche a joué la carte de la transparence et a révélé avoir reçu le soutien de privés de l'immobilier ainsi que de deux milliardaires étrangers. Des partis politiques ont réclamé l'annulation de l'élection, dénonçant une inégalité de traitement, en raison de la brochure éditée par la Chancellerie cantonale. Le document électoral était illustré d'un exemple de bulletin à remplir sur lequel figuraient les noms de candidates et candidats aux côtés de noms de fiction. La Chancellerie a corrigé le document en ligne, par contre les références à la réalité subsistaient dans la brochure écrite. Toutefois, le format de l'illustration rendait le bulletin illustratif peu lisible. Le Conseil d'Etat a demandé à la Chambre constitutionnelle de rejeter le recours de Genève en Marche, puisque le document avait été corrigé et que l'annulation de l'élection était jugée disproportionnée. La RTS a effectué un sondage auprès de 2'830 personnes. Les résultats prédisaient l'éviction du gouvernement de Luc Barthassat. Tous les autres membres sortants de l'exécutif devaient être réélus. Thierry Apothéloz et Nathalie Fontanet entreraient au gouvernement cantonal.

Lors du premier tour, avec une participation de 38.8%, en parallèle de l'élection du Grand Conseil, Pierre Maudet est élu avec 50'180 suffrages. Il franchit la majorité absolue fixée à 49'011 voix. Il est suivi par Mauro Poggia (43'728 voix), Serge Dal Busco (40'836), Antonio Hodgers (40'754), Anne Emery-Torracinta (33'350), Thierry Apothéloz (32'982), Nathalie Fontanet (31'504) et Sandrine Salerno (30'016). Le sortant, Luc Barthassat est arrivé en neuvième position avec 27'133 voix. Venaient ensuite Alexandre de Sernaclens (22'820 voix), Marjorie de Chastonay (20'370), Yvan Rochat (19'814), Yves Nidegger (19'575), Jocelyne Haller (17'774), Eric Stauffer (13'406), Salika Wenger (12'102), Ana Roch (10'597), Jean Burgermeister (10'126), Thomas Bläsi (9'798), Ronald Zacharias (9'394), Willy Cretegny (9'157), Daniel Sormanni (8'915), Stéphane Florey (7'455), Susanne Amsler (7'300), Jérôme Fontana (7'228), Magali Orsini (4'893), Paul Aymon (3'853), Thierry Vidonne (3'600), Pierre Gauthier (3'399), Axel Amberger (3'132) et André Leitner (1'986).
Pour le second tour, seulement 11 candidates et candidats étaient en course. Antonio Hodgers figurait sur une liste commune avec Anne Emery-Torracinta et Thierry Apothéloz. Jocelyne Haller demeurait sur la liste d'Ensemble à Gauche. Sur la liste de l'Entente, concouraient Nathalie Fontanet, Serge Dal Busco et Luc Barthassat. L'objectif n'était plus la quête d'un cinquième siège, mais de conserver la majorité des sièges au gouvernement cantonal. Vu le score de Luc Barthassat, le second siège PDC était en péril. Luc Barthassat a promis de changer, à savoir de se concentrer davantage sur ses dossiers. Il a reçu un avertissement des agriculteurs, qui se sont déclarés prêts, tout de même, à l'appuyer. Mauro Poggia et Yves Nidegger faisaient cavalier seul, tout comme Willy Cretegny et Paul Aymon. A quelques jours du second tour, Antonio Hodgers a été accusé par le PLR, le PDC et l'UDC de désinformation. Les pourcentages présentés lors du point de presse du gouvernement au sujet de la loi nouvelle loi PAV, relative à l'aménagement des quartiers de la Praille-Acacias-Vernets et soumise à votation le 10 juin, différaient des chiffres de la brochure de vote. Le gouvernement cantonal a rétorqué que les chiffres étaient exacts.
Avec une participation à 35%, le PDC a perdu le siège de Luc Barthassat au profit du PS, dès lors occupé par Thierry Apothéloz. Le PLR a conservé ses deux fauteuils. Nathalie Fontanet a fait son entrée au gouvernement cantonal avec 45'522 suffrages. Mauro Poggia est arrivé en première position avec 51'015 voix. Serge Dal Busco a totalisé 50'141 voix, il est suivi par Antonio Hodgers avec 49'684 voix. Anne Emery-Torracinta était en cinquième position, après la nouvelle élue PLR. Thierry Apothéloz a comptabilisé 44'884 voix. Luc Barthassat avait plus de 10'000 voix de retard par rapport à Thierry Apothéloz, il a rassemblé 34'357 voix. Le candidat PDC n'a pas été soutenu par les électrices et électeurs de l'Entente. Jocelyne Haller a dévancé cette fois Yves Nidegger (23'940 suffrages), avec ses 27'121 voix. Willy Cretegny a obtenu 20'600 voix et Paul Aymon 9'428. Il semble que les résultats du sondage de la RTS avaient vu juste.