Undersökningarna är för närvarande hals-och-hals mellan vänster-Syriza, ledd av f.d. premiärminister Alexis Tsipras, och höger-ny demokrati, ledd av Vangelis Meimarakis.
Omröstningen infordrades av Tsipras förra månaden i ett försök att ge honom ett folkligt mandat efter hans kontroversiella avtal med europeiska borgenärer i utbyte mot ett viktigt tredje räddningspaket.
Men med varje framtida grekisk regering som nu engagerar sig för de överenskomna åtstramningsåtgärderna är det viktigaste inslaget i detta val likgiltighet och förvirring bland väljarna.
Valet äger också rum i ett klimat av ekonomisk olust, med ekonomin har lidit avsevärt under första halvåret 2015 på grund av politisk osäkerhet och konsumentförväntningar om ytterligare åtstramningar.
Detta val, som organiseras av en övergångsregering, kommer att äga rum under ett system med slutna listor, vilket innebär att enskilda kandidater inte gör någon kampanj, eftersom rangordningen i valkretslistor bestäms av partiledarna.
Enligt grekisk vallag tilldelas 250 av de 300 mandaten i parlamentet, enligt proportionell representation, till varje parti som friskriver en tröskel på 3 %, varvid det vinnande partiet får en bonus på 50 platser.
Om alla partier skulle klara tröskeln skulle en röstandel på cirka 40 % behövas för att få en direkt majoritet (151 platser).
Men den andel som behövs för en majoritet sjunker beroende på hur många partier som inte går in i parlamentet.
Baserat på tidigare val i Grekland förväntas omkring 10 procent av rösterna gå till partier utanför parlamentet, vilket minskar majoritetens andel till cirka 36 procent.
Det verkar mycket osannolikt att någon av de två större parterna kommer att klara av att överskrida denna tröskel.
Undersökningarna avslutas klockan 19:00 lokal tid (17:00 BST), varefter alla stora grekiska TV-stationer kommer att sända sina utgångsundersökningar.
Om resultaten inte är mycket nära, kommer det att vara säkert att mäta de kritiska aspekterna av resultatet (vilket parti som kommer först, vilka partier som går in i parlamentet, fördelningen av platser) med omkring 22:00 lokal tid.
När valet hölls var det inte uteslutet med en Syriza-majoritet.
Partiet drabbades emellertid av en splittring efter sin förbättringssväng, vilket gav upphov till ett nytt anti-austeritetsparti - Folkenheten (LAE) - som konkurrerar med kommunistpartiet (KKE) för att rösta till vänster om Syriza.
Tsipras, den dominerande figuren i grekisk politik sedan han kom till makten, har blivit skamfilad av meningsskiljaktigheter med sina gamla kamrater, vilket gör en ytterligare splittring i hans parti en möjlighet efter valet.
Den proeuropeiska centervänstern är mindre fragmenterad än under de senaste åren, eftersom före detta premiärminister George Papandreous parti inte kommer att bestrida dessa val.
Detta lämnar PASOK och Potami som de enda representanterna för detta läger.
Det politiska spektrumets högra flygel omfattar följande:
New Democracy har genomfört en mycket mer entusiastisk kampanj än många förväntade sig och drar nytta av den jordnära stilen hos dess interimsledare, Vangelis Meimarakis.
Opinionsundersökningar målar upp en bild av en nack- och nackkapplöpning.
Men de flesta väljare som ännu inte har förklarat sin avsikt är gamla syriziska väljare, och det skulle vara en stor överraskning om partiet inte toppade opinionsundersökningarna.
Andra trender inkluderar den stadiga positioneringen av Golden Dawn på tredje plats, den överraskande vågen av PASOK och förlust av stöd för To Potami.
LAE har misslyckats med att få dragkraft och, tillsammans med ANEL, kan kämpa för att klara 3-procentsgränsen.
Den evige utomstående Vassilis Leventis' förbund av centrister tycks slutligen vara inställd på att säkra parlamentarisk representation.
Beroende på hur mindre partier klarar sig kan nästa parlament ha så många som nio partier.
Kampanjen domineras av ekonomin.
Tsipras framställer sig som den "nya" som kommer att hindra de "gamla" partierna från att komma tillbaka till makten, samtidigt som han betonar sin kamp för att förbättra villkoren för den grekiska räddningsaktionen mot överväldigande odds.
Den proeuropeiska oppositionen anklagar honom för en misslyckad förhandlingsstrategi som kostar den grekiska ekonomin dyrt, samtidigt som han betonar behovet av att bygga upp en bred koalitionsregering för att ta itu med Greklands problem.
Motståndsrörelsen anklagar Tsipras för att förråda "nej"-rösten i folkomröstningen i juli.
Att luras i bakgrunden är frågan om migration.
Öarna i östra Egeiska havet som var hotspots av migrantkrisen denna sommar har traditionellt varit vänster-leading, så en ökning av Golden Dawn röst där (samt i fattigare stadsområden) skulle vara en stark indikation på att migration har påverkat valet mycket mer än media täckning och stora partikampanjer skulle föreslå.
Frågan om valdeltagande är intressant, med tanke på att många väljare måste återvända till sin ursprungsprovins för att kunna rösta.
Valtrötthet, neutralisering av åtstramningsfrågan, ekonomisk trötthet och misstro mot politiker och vanliga medier kommer förmodligen alla att konspirera för att sänka valdeltagandet.
Alla partier (särskilt de två stora) kommer med största säkerhet att ha färre röster i absoluta tal än i januari.
Oavsett om Syriza eller New Democracy kommer först och vinner 50-sitssbonusen, marginalen av skillnaden mellan dem, antalet partier som kommer in i parlamentet, och storleken på rösten för icke-parlamentariska partier kommer alla att påverka processen och utsikterna för regeringsbildningen efter valet.
Men vad resultatet än blir, kommer det förmodligen att skapa mycket litet förtroende bland det grekiska folket.
En stark seger i Syriza kommer att leda till att Tsipras återigen blir premiärminister, även om det inte går att förutse vilka hans partner skulle vara.
En marginell seger i Syriza kommer att resultera i mer utdragna och komplicerade koalitionsförhandlingar.
I detta fall, vilka och hur många partier som kommer att delta i regeringen och på vilka villkor (formellt kabinettsmedlemskap eller parlamentariskt stöd), och som kommer att bli premiärminister alla är oförutsägbara.
Enligt detta scenario skulle en mer moderat Syriza figur, såsom Giannis Dragasakis, vara en liknande utmanare för toppjobbet.
En stabil koalitionsregering skulle kräva en stark parlamentarisk majoritet och åtminstone ett tyst stöd från Syriza.
Om New Democracy toppar vallokalerna kan de välja att utse en mer centristisk person som premiärminister än ledare Vangelis Meimarakis, i utbyte mot Syrizas stöd.
Paradoxalt nog kan en seger för den nya demokratin visa sig vara mer destabiliserande för Greklands utsikter i euroområdet, eftersom det kommer att göra det svårt för Tsipras att övertyga en förödmjukad Syriza om att till och med delvis ta ansvar för de kommande åtstramningarna.
Angelos Chryssogelos är universitetschef på Chatham House.
Det grekiska valet den 20 september blir den tredje omröstningen 2015 (efter det allmänna valet i januari och folkomröstningen i juli) och det femte allmänna valet på sex år.