Den 2. februar 1831, etter en lang konklave av femti dagers varighet, ble Cappellari uventet valgt ttil etterfølger av pave Pius VIII (1829–30). Valget av ham skyldtes at han fremstod som den mest valgbare. Det var etter at kardinal Giacomo Giustiniani var blokkert av et veto på vegne av kong Ferdinand VII av Spania. og etter at det så stod mellom kardinalene Emmanuele De Gregorio og Bartolomeo Pacca men uten at deres respektive støttespillere lyktes å bygge et tilstrekkelig flertatt. Noe som fremtvang en beslutning av et pavevalg som viel ellers kunne ha pågått enda lenger, var at hertugen av Parma klarte å meddele kardinalene at det så ut til å kunne bryte ut opprør nord i Kirkestaten. For å bryte den fastlåste situasjonen vendte kardinalene sin oppmerksomhet til Cappellari, men det tok så meget som 83 avstemninger til mange nok hadde stemt for ham.