قالیباف سه مرتبه تجربه نامزدی انتخابات ریاست جمهوری در دوره‌های نهم (سال ۱۳۸۴) و یازدهم (سال ۱۳۹۲) و دوازدهم (۱۳۹۶) را دارد که در سال ۱۳۸۴ در رقابت با محمود احمدی نژاد، اکبر هاشمی رفسنجانی، مهدی کروبی، مصطفی معین، علی لاریجانی و محسن مهرعلی‌زاده با کسب ۴ میلیون و ۹۵ هزار و ۸۲۷ رأی چهارم شد.