Mladen Grujicic, som erkänner morden ägde rum, vann 54,4% av rösterna, utlösande larm och kräver en omräkning bland den muslimska befolkningen.
Srebrenica var en muslimsk-majoritet stad före kriget, men är nu 55 % serb och 45 % bosnisk (muslim).
Slakten i juli 1995 har bedömts som folkmord av två internationella domstolar.
Grujicic talade till AFP före omröstningen och sade "brottet mot muslimerna ägde rum" men liksom de flesta serber vägrade att erkänna det som folkmord och sade: "Jag överlåter (det till) behöriga institutioner att kvalificera det."
Utgående Muselman Borgmästare Camil Durakovic vägrade att medge nederlag, gråter foul och förbinder sig att lämna in ett klagomål.
Men bosnisk serbledare Milorad Dodik sade att deras kandidat vann, tillägger att kemilärare Mr Grujicic skulle leda en politik av "verklighet i Srebrenica" och skulle respektera alla, Beta nyhetsbyrå rapporterade.
Hatidza Mehmedovic, som förlorade sin man och två söner och leder en organisation för överlevande, sade Grujic "inte kunde styra" staden "eftersom hans idoler är krigsförbrytare som Radovan Karadzic", serbernas politiska ledare under Bosniens brutala 1992-1995 inbördeskrig som avtjänar en 40-årig fängelseperiod.
"Jag fruktar inte för mig själv. De dödade mig för länge sedan med mina söner, tillade hon.
"Men jag fruktar för de unga som har barn och som försöker bygga upp något i Srebrenica, först och främst tillit."
En man anklagad för att inte erkänna morden på 8.000 muslimska män och pojkar i Srebrenica som folkmord har valts stadens första serbiska borgmästare sedan 1999.