Í kosningunum í nóvember var Palin útgefin en sigruð og sigraði fyrrverandi lýðræðislega ríkisstjóra Tony Knowles með 48,3% til 41,0%. Hún varð fyrsta kvenkyns ríkisstjóri Alaska og, 42 ára gömul, yngsta ríkisstjóri í sögu Alaska, fyrsta ríkisstjóri ríkisins sem fæddist eftir að Alaska varð bandarískur fylki, og sá fyrsti sem var ekki ráðinn í Juneau (hún kaus að hafa athöfnina í Fairbanks í staðinn). Hún tók við embætti 4. desember 2006 og var mjög vinsæl hjá kjósendum í Alaska.
42