Am 4. April 2001 wurde Voronin mit 71 von insgesamt 101 Stimmen als Nachfolger von Petru Lucinschi zum dritten Präsidenten der Republik Moldau gewählt. In seinem Wahlkampf sprach er sich für eine engere Zusammenarbeit mit Russland und die Anerkennung des Russischen als zweite Amtssprache aus. Aus diesem Grunde veranlasste Voronin die Reduzierung des moldauischen Armee um 2000 auf 6500 Soldaten. Er zog sogar eine Auflösung der moldauischen Streitkräfte in Betracht. Er stellte sich gegen die fortschreitende Privatisierung und die zunehmende Korruption im Lande. Auch versprach er eine baldige Beendigung des Transnistrien-Konflikts und stellte in diesem Zusammenhang vage die Möglichkeit eines Anschlusses Moldovas an die Russisch-Weißrussische Union in Aussicht.