Scrantons brede appell lot ham vinne guvernørvalget i Pennsylvania i 1962 med 55,4 % av stemmene. Som guvernør gjennomførte han blant annet en skolereform og opprettet et problem for å promotere delstatens næringsliv i nye markeder. Delstatens daværende forfatning tillot ikke Scranton å søke gjenvalg i 1966.