În vederea organizării scrutinului, pe întreg teritoriul Republicii Moldova și peste hotarele acesteia au fost deschise 1970 de secții de votare, arondate la 37 de circumscripții electorale de nivelul doi. Din întreg numărul secțiilor de votare, 9 dintre acestea au fost deschise pentru cetățenii moldoveni din regiunea transnistreană, în localități subordonate administrativ autorităților de la Chișinău, iar 23 de secții de votare — pe lîngă misiunile diplomatice și oficiile consulare ale Republicii Moldova din străinătate.
La scrutinul parlamentar au participat 23 de concurenți electorali, inclusiv 2 blocuri electorale, 9 partide sau mișcări social-politice și 12 candidați independenți. În urma modificării Codului electoral în 2002, la alegerile parlamentare din 2005, pentru prima dată în istoria electorală a Republicii Moldova, a fost aplicat pragul electoral succesiv de 6% pentru o formațiune politică, de 9% pentru un bloc electoral format din două formațiuni și de 12% pentru o alianță electorală din trei și mai multe formațiuni. Pentru candidații independenți a fost menținut același prag electoral de 3%, utilizat și la alegerile parlamentare din 2001.
La scrutin au participat 64.84% din alegătorii incluși în listele electorale. Cea mai mare rată de participare la alegeri a fost înregistrată în raionul Basarabeasca, iar cea mai mică rată de participare — în municipiul Chișinău.
În urma alegerilor, doar Partidul Comuniștilor din Republica Moldova (PCRM), Blocul electoral “Moldova Democrată” (BMD), compus din Alianța “Moldova Noastră” (AMN), Partidul Democrat din Moldova (PDM), Partidul Social-Liberal (PSL) și Partidul Popular Creștin Democrat (PPCD) au reușit să acumuleze suficiente voturi pentru depășirea pragului de reprezentare în Parlament. Astfel, PCRM a întrunit 45.98% din voturile valabil exprimate, BMD — 28.53%, iar PPCD — 9.07%. Drept urmare, după distribuirea proporțională a celor 16.42% din sufragiile exprimate pentru ceilalți 20 de concurenți electorali, PCRM a intrat în posesia a 56 mandate de parlamentar, BMD — 34 mandate, iar PPCD — 11 mandate.
Scrutinul electoral din 2005 a fost monitorizat de 817 observatori internaționali, de 158 jurnaliști din străinătate, precum și de peste 2300 observatori locali independenți. Misiunea Internațională de Observare a Alegerilor (MIOA), care a reunit observatori din partea BIDDO/ OSCE, Adunării Parlamentare a OSCE, Adunării Parlamentare a Consiliului Europei și Parlamentului European, a conchis că alegerile parlamentare din 6 martie 2005 s-au desfășurat în general în conformitate cu standardele internaționale în materie de alegeri.