Tym samym Gauck miał poparcie pięciu spośród sześciu partii najliczniej reprezentowanych w Zgromadzeniu Federalnym.
18 marca 2012 Gauck został wybrany przez Zgromadzenie Federalne w pierwszej turze wyborów na urząd prezydenta Niemiec, uzyskując 991 spośród 1232 oddanych głosów elektorskich.
Objęcie urzędu Joachim Gauck objął wakujący urząd chwilę po ogłoszeniu wyniku wyborów, oświadczając wobec przewodniczącego Zgromadzenia Federalnego przyjęcie wyboru. Objęcie urzędu nastąpiło niezależnie od zaprzysiężenia przed wspólnie zebranymi Bundestagiem i Bundesratem wedle art. 56 Ustawy Zasadniczej, które nastąpiło w piątek, 23 marca 2012.
Jako nowo wybrany prezydent w swoją pierwszą podróż zagraniczną udał się do Polski, wizyta ta odbyła się w dniach 26–27 marca 2012.
6 czerwca 2016 Joachim Gauck zapowiedział, że nie będzie ubiegał się o kolejną kadencję w wyborach prezydenckich zaplanowanych na 12 lutego 2017. Od 8 września 2015 Gauck pozostawał najstarszym urzędującym prezydentem RFN, wyprzedzając pierwszego prezydenta Theodora Heussa. 18 marca 2017 zakończył urzędowanie przekazując dzień później najwyższy urząd w państwie Frankowi-Walterowi Steinmeierowi.