Mặc dù 7 trong 28 nước EU đã tiến hành cuộc bầu cử này, song ngày 26/5 được coi là có ý nghĩa quan trọng khi cử tri các nước lớn của EU như Đức, Pháp, Italy, Tây Ban Nha đi bỏ phiếu.
Phần lớn các điểm bầu cử tại 21 nước mở cửa từ khoảng 6-7 giờ sáng (giờ châu Âu, đầu giờ chiều Hà Nội), trong khi tại 6 quốc gia Hy Lạp, Hungary, Bulgaria, Romania, Litva và CH Cyprus, các điểm bỏ phiếu đã mở cửa lúc 11 giờ ngày 26/5 (theo giờ Hà Nội).
Theo kế hoạch, các địa điểm bỏ phiếu đóng cửa muộn nhất ở châu Âu là vào lúc 23 giờ tại Italy (theo giờ địa phương, sáng 27/5 giờ Hà Nội).
Trước đó, từ ngày 23-25/5, lần lượt cử tri Hà Lan, Anh, Ireland, Malta, Slovakia, Latvia và CH Séc đã đi bỏ phiếu để bầu ra những người đại diện cho quốc gia mình tại cơ quan lập pháp châu Âu. Các cuộc thăm dò trước thềm bầu cử đều cho thấy phe dân túy và cực hữu phản đối nhập cư có thể sẽ giành được số lượng lớn phiếu ủng hộ. Tuy nhiên, khảo sát bên ngoài phòng bỏ phiếu tại Hà Lan hôm 23/5 cho thấy phe cánh tả ủng hộ EU đã thành công bất ngờ và giành được nhiều ghế nhất trong cuộc bầu cử EP, qua đó đánh bại đảng Tự do của Thủ tướng Hà Lan Mark Rutte và một nhóm mới nổi theo đường lối dân túy.
Kết quả cuộc thăm dò do hãng Ipsos tiến hành cho kênh truyền hình NOS cho thấy Công đảng của Phó Chủ tịch Ủy ban châu Âu (EC), ông Frans Timmermans được dự báo sẽ giành được 5/26 ghế phân bổ cho Hà Lan tại EP. Ông Timmermans cũng là một trong những ứng viên sáng giá thay thế ông Jean-Claude Juncker đảm nhận vị trí Chủ tịch EC, cơ quan hành pháp của EU.
Phe ủng hộ EU cũng đón nhận tín hiệu đáng mừng từ cuộc bỏ phiếu tại Ireland khi kết quả thăm dò ngoài phòng bỏ phiếu ngày 24/5 cho thấy đảng Fine Gael của Thủ tướng Leo Varadkar, ủng hộ chủ trương hội nhập EU, được đánh giá sẽ giành được nhiều ghế nhất tại cơ quan lập pháp châu Âu, với 40% số phiếu bầu.
Còn tại Anh, đảng Brexit mới thành lập năm nay do nghị sĩ châu Âu Nigel Farage lãnh đạo với tư tưởng hoài nghi EU, được dự đoán sẽ giành chiến thắng thuyết phục trong cuộc bầu cử năm nay. Tuy nhiên, việc các nghị sĩ Anh sẽ xuất hiện trong nghị viện châu Âu phụ thuộc nhiều vào tiến trình Brexit hiện đang rất mơ hồ khi hạn chót rời liên minh vào cuối tháng 10 tới nhưng nước Anh vẫn chưa thể thống nhất thông qua thỏa thuận với EU.
Đây là cuộc bầu cử EP lần thứ 9 kể từ khi lần đầu tiên được tổ chức vào năm 1979, trong đó số cử tri tham gia bỏ phiếu thu hẹp dần và đạt mức 43% vào năm 2014. Các chính phủ châu Âu lo ngại số lượng các nghị sĩ có tư tưởng bài châu Âu được bầu nếu ở mức cao có thể sẽ tác động tới khả năng thống nhất quyết định tại cơ quan lập pháp châu Âu.
Trong cuộc bầu cử năm nay, trên 400 triệu cử tri trên toàn châu Âu sẽ bỏ phiếu để bầu 751 thành viên EP và kết quả chính thức sẽ được công bố cuối ngày 26/5.