Ông Milanovic đã giành được hơn 74% số phiếu bầu, trong khi ông Dragan Primorac, ứng cử viên của Liên minh Dân chủ Croatia, chỉ giành được gần 26% số phiếu.
Phát biểu trong tuyên bố thắng cử tại trụ sở chiến dịch bầu cử của mình, ông Milanovic cho biết kết quả vòng hai cho thấy sự tin tưởng của người dân Croatia đối với ông.
Trong khi đó, ứng cử viên Dragan Primorac của Liên minh Dân chủ Croatia cầm quyền đã thừa nhận thất bại, bày tỏ tôn trọng quyết định của cử tri.
Ông Milanovic, sinh năm 1966, lần đầu tiên được bầu làm tổng thống trong cuộc bầu cử được tổ chức cách đây 5 năm. Trước đó, ông từng làm công tác ngoại giao tại Liên minh châu Âu (EU) và Tổ chức Hiệp ước Bắc Đại Tây Dương (NATO), đảm nhiệm cương vị Thủ tướng Croatia từ tháng 12/2011 đến tháng 1/2016.
Cuộc bỏ phiếu diễn ra trong bối cảnh Croatia đang phải vật lộn với các thách thức liên quan đến tỷ lệ lạm phát cao, nạn tham nhũng tràn lan và tình trạng thiếu hụt lao động.