任期満了に伴う山形市長選は2015年9月13日に投票が行われ、即日開票の結果、無所属の新人で元経済産業省職員の佐藤孝弘氏（39）が初当選した。佐藤氏には、自民・公明・次世代・改革が推薦。民主・共産・社民・生活が推薦する無所属の新人で元防衛省職員の梅津庸成氏（48）、飲食店経営の五十嵐右二氏（64）を破った。
安倍内閣が18日までの成立を目指す安保関連法案が1つの争点になっていた。
開票率94％の段階で佐藤氏と梅津氏が同数で競り合う大接戦で、最終的には1773票差で佐藤氏が逃げ切った。山形市は1966年以来、非自民系の市長が続いており、自民が市政を奪還するのは約半世紀ぶり。
なお、投票率は56.94％で前回を9.34ポイント上回った。