11月3日美国选举投票结束后，随即进入计票过程，这对选民和候选人而言是一场心理素质考验。从美国东部时间3日傍晚各州开始开票，部分选战专家选前预期的民主党大幅领先的情况并未出现，双方一路互咬，至4日凌晨完成39个州的选票计算，《纽约时报》的统计显示拜登拿下227张选举人票，特朗普赢得213张。先拿下总选票538张一半（270张）的候选人才有资格当选。
选举观测网站“538”的负责人纳特·席尔瓦(Nate Silver)在开始计票数小时后就公开表示，因为计票过程的各种变因，大家应该以50对50的心态来对待双方的表现。
特朗普拿下最受瞩目的摇摆州之一佛罗里达州以及拜登试图拿下的俄亥俄州，但是特朗普输掉了他在2016年拿下的明尼苏达州和今年试图拿下的新罕布什尔州。美联社和福斯电视台在4日凌晨报道拜登有望拿下传统共和党支持州亚利桑那州。
双方阵营都对选情十分焦虑，但是候选人都试图让自己的支持者冷静下来。
11月4日子夜，拜登的竞选团队副总干事克利佛（Rufus Clifford）在社交媒体上表示 “我们将会赢。”接着拜登在特拉华州公开发表谈话，要支持者保持最大的耐心，“大家要有信心，我们将会赢得选举”，他还强调选举在每张票都计算出来之前都不算结束，“我相信我们在赢得选举的路径上。”
特朗普随后也在4日凌晨宣告自己将赢得胜利，由于选票还在计算，他的推文因为缺乏事实基础被推特官方列为误导信息，“我们遥遥领先，但是他们试图窃取这场选举（的胜果），我们绝不会让他们这么做 。”
随后，特朗普在白宫召开新闻发布会，会上再次声明“自己赢得了这场选举。”有分析称，这是特朗普在为接下来对计票过程和方式提起法律诉讼做铺垫。
选战结果难以揭晓除了因为两方的选情接近之外，还因为今年疫情而造成的大量邮寄选票。尽管大部分州在投票日前就开箱计票，但是三大摇摆州——密歇根州、宾夕法尼亚州和威斯康星州——禁止选务人员在投票日之前计算邮寄选票，因此这些州4日凌晨都还在统计选票。再者，特朗普2016年拿下的佐治亚州今年也变成摇摆州，该州的最大郡在投票日发生灌溉水管破裂，导致缺席选票计票延迟4小时 。
除此之外，由于宾夕法尼亚州在投票日后三天内仍能接收选票，北卡罗来纳州将投票日后9天抵达的选票都算入，因此这两个州将可能数日后才能确定将选举人票投给那个候选人。
这次选举中，佛罗里达州无疑是让民主党最虐心的选区。选票开到90%时，拜登阵营发表声明指出， “我们（选前）就认为佛罗里达会很激烈，（结果）证明如此。我们也说我们不需要拿下这州，这逻辑仍然成立。”
选举分析显示，拜登在佛罗里达的拉丁裔选民和白人蓝领选民中间表现不佳，拿下的选票比希拉里2016年还少。
根据出口民调机构爱迪逊研究调查显示，40%拉丁裔选民表示自己投给了特朗普，高于2016年的25%。62%无大学文凭白人投给特朗普，比2016年低了4%。
不少民主党支持者在该州计票完成后表示，“我的酒不够了。”其他支持者则指出， “没有人的酒是够的。”
这次选举中，亚利桑那州因为已逝前共和党总统参选人麦凯恩(John McCain)遗孀辛蒂公开支持拜登，不少选民被认为因而转向，拜登有望拿下传统共和党支持选区。
另外，拜登在选前就重点关照的佐治亚州也可能由红变蓝。拜登在该州主打特朗普的抗疫政策失败，他指出特朗普并未从抗疫中学到任何事， “这造成更多人死亡，这是错的……如果我们拿下佐治亚州，我们就赢了全部。“民主党自1992年以来，就没拿下过的该州。
截至美国东部时间4日凌晨，全美国开出1亿3000多万票，特朗普拿下6400万张选票，已超过他2016年的6298万票。拜登拿下的6669万张，也已超过希拉里2016年的6585万张。
“美国选举计划”网站估算，今年的投票率将高达66.9%，仅略低于1900年的73.7%，创下美国过去120年来的新高，总投票数预计将达到1亿6000万票。
2016年的投票率为61.4%，特朗普拿下306张选举人票，希拉里拿下232张。 其中白人选民登记投票率达70%，58%投给特朗普，37%支持希拉里。非洲裔选民仅达2800万，投票率59.6%，占总投票人数的12%，支持希拉里比例达88%，支持特朗普的只有8%。
2016年时，特朗普拿下以中西部为主的六个摇摆州，密歇根州、佛罗里达州、威斯康星州、俄亥俄州、艾奥瓦州、宾夕法尼亚州，尤其是代表46张选举人票的密歇根州、威斯康星州和宾夕法尼亚州，他在这几州多拿的选票分别是0.2%、0.8%、和0.7%，这些总数加起来约8万的选民最终决定了谁是美国总统。
选举专家认为，在宾夕法尼亚州和密歇根州选票计算结束之前，谁能获胜都不会明朗，但是亚利桑那州、威斯康星州和佐治亚州的结果将十分重要。
在美国历史上，选举结果在投票日后多日或数周才揭晓是经常发生的案例。美国国会1845年才通过法律要求各州同时在11月的第一个周二举行总统选举，在那之前各州各自选定日期。自那之后选举结果因为交通、通讯困难以及选战过于激烈在数周或数个月后才被认定。1876年的选举在宣誓就职的3天前，隔年3月2日才确定。1916年两位候选人都宣布自己当选，直到11月22日才有一方接受败选；2000年时，因为佛罗里达州的选票瑕疵， 最后在联邦最高法院12月12日裁决不重新计算选票后，才由小布什获胜。
深入参与拜登选战的前美国商会主席和博钦律师事务所律师吉莫曼对《财经》记者指出，他在2016年深信希拉里会当选，却没想到她最后败选，观看计票因而成为他试图避免的活动，“我只要知道最后结果，然后接受它。”
