Kandydat na prezydenta Od kilku lat był wymieniany jako jeden z głównych kandydatów do przejęcia funkcji prezydenta Rosji po zakończeniu drugiej kadencji Władimira Putina w 2008 r. 10 grudnia 2007 został przedstawiony Putinowi jako kandydat na urząd prezydenta przez rosyjskie partie polityczne: Jedna Rosja, Sprawiedliwa Rosja, Agrarna Partia Rosji i Siła Obywatelska. Putin poparł jego kandydaturę. Był faworytem wyborów, które odbyły się 2 marca 2008. Według danych Centralnej Komisji Wyborczej wygrał je już w pierwszej turze, uzyskawszy 70,28% głosów (52 530 712 głosów). W czasie koncertu, który odbył się pod ścianą Kremla po zakończeniu głosowania, urzędujący prezydent Putin pogratulował Miedwiediewowi zwycięstwa w wyborach.
Prezydent Dmitrij Miedwiediew objął urząd Prezydenta 7 maja 2008 roku. Jako prezydent elekt spotkał się z kilkoma zagranicznymi przywódcami, m.in. z ówczesnym prezydentem USA George W. Bushem, a potem Barackiem Obamą, kanclerz federalną Angelą Merkel, premierem Serbii Vojislavem Koštunicą, przewodniczącym ChRL Hu Jintao.