Setelah kemenangannya pada pemilihan ulang tahun 1946, Warren mulai merencanakan untuk mencalonkan diri sebagai presiden pada pemilihan tahun 1948. Dua kandidat terdepan untuk nominasi adalah Dewey dan Robert Taft, tetapi Warren, Harold Stassen, Arthur Vandenberg, dan Jenderal Douglas MacArthur masing-masing memiliki dukungan yang signifikan. Sebelum Konvensi Nasional Partai Republik 1948
, Warren berusaha memposisikan dirinya sebagai kandidat kuda hitam yang mungkin muncul sebagai calon kompromi. Namun, Dewey memenangkan nominasi pada pemungutan suara ketiga konvensi. Dewey sekali lagi meminta Warren untuk menjadi wakilnya, dan kali ini Warren setuju. Jauh di depan dalam jajak pendapat terhadap Presiden Harry S. Truman, calon Demokrat, Dewey menjalankan kampanye yang berhati-hati yang sebagian besar berfokus pada platitudes daripada masalah. Warren berkampanye di seluruh negeri atas nama tiket, tetapi frustrasi oleh ketidakmampuannya untuk mendukung kebijakan tertentu. Yang mengejutkan banyak pengamat, Truman memenangkan pemilihan, dan ini menjadi satu-satunya pemilihan yang pernah kalah Warren.