Für die Wahl des Bundespräsidenten tritt in der Regel alle fünf Jahre die Bundesversammlung zusammen. Sie setzt sich aus den Abgeordneten des Bundestags (aktuell 736) und einer gleich großen Zahl von Mitgliedern zusammen, die die 16 Landesparlamente entsenden. Die 17. Bundesversammlung am 13. Februar zählt also 1472 Mitglieder. Wie viele Sitze auf ein Land entfallen, hängt von dessen Bevölkerungszahl ab. Die Landtage wählen die Mitglieder nach den Grundsätzen der Verhältniswahl. Zum Zuge kommen vielfach Landtagsabgeordnete, aber auch Kommunalpolitiker und Prominente wie Sportler oder Musiker.

Zur Wahl stellen kann sich jeder Deutsche, der das Wahlrecht zum Bundestag besitzt und das 40. Lebensjahr vollendet hat. Jedes Mitglied der Bundesversammlung kann Wahlvorschläge bei der Präsidentin des Deutschen Bundestags einreichen. Für den zweiten und dritten Wahlgang können neue Vorschläge gemacht werden. In der Regel werden die Kandidaten von Parteien nominiert. In diesem Jahr tritt der von SPD, Grünen, FDP und CDU/CSU zur Wiederwahl vorgeschlagene Amtsinhaber Frank-Walter Steinmeier an, außerdem der von der Linken nominierte Mediziner Gerhard Trabert, der von der AfD ins Rennen geschickte Ökonom Max Otte und die Physikerin Stefanie Gebauer für die Freien Wähler.

Unter normalen Umständen würde die Bundesversammlung im Plenarsaal des Reichstagsgebäudes tagen. Dazu würde dort die Zahl der Sitzplätze verdoppelt. Dies ist unter Corona-Bedingungen aber nicht möglich. Deshalb weicht die Bundesversammlung auf das benachbarte Paul-Löbe-Haus aus. Der achtgeschossige Bau mit seinen rund 1000 Büros und 21 Sitzungssälen bietet mehr Platz. Die Mitglieder der Bundesversammlung werden dort auf mehreren Ebenen platziert - viele von ihnen werden daher den bisherigen und voraussichtlich neuen Bundespräsidenten nur auf dem Bildschirm und nicht persönlich zu sehen bekommen.

Die Sitzung der Bundesversammlung wird von Bundestagspräsidentin Bärbel Bas (SPD) geleitet. Sie wird zur Eröffnung eine Rede halten. Die Bundesversammlung gibt sich zunächst eine Geschäftsordnung, wobei in der Regel die Geschäftsordnung des Bundestags sinngemäß Anwendung findet. Zudem werden Schriftführerinnen und Schriftführer bestimmt. Dann wird die Bundestagspräsidentin die eingegangenen Wahlvorschläge verlesen und schließlich den ersten Wahlgang eröffnen. Jedes Mitglied der Bundesversammlung wird namentlich aufgerufen. Gewählt wird mit verdeckten amtlichen Stimmzetteln. Sind alle eingeworfen, zählen die Schriftführer aus, was etwa eine Stunde dauern wird. Für den gesamten Wahlgang wird mit einer Dauer von rund zwei Stunden gerechnet.

Für den ersten und einen gegebenenfalls erforderlichen zweiten Wahlgang ist die absolute Mehrheit erforderlich. Gewählt ist, wer die Stimmen der Mehrheit der Mitglieder der Bundesversammlung erhält - diesmal also mindestens 737. Im dritten Wahlgang reicht dann die einfache Mehrheit. In einen dritten Wahlgang musste zum Beispiel der CDU-Politiker Christian Wulff am 30. Juni 2010 gehen. Deswegen und wegen langer Unterbrechungen nach den ersten beiden Wahlgängen dauerte die 14. Bundesversammlung damals neuneinhalb Stunden. Der Gewählte hat zwei Tage Zeit, um zu erklären, ob er die Wahl annimmt. Normalerweise macht er dies jedoch unmittelbar nach Bekanntgabe des Wahlergebnisses. Anschließend hält er eine Rede.

Der neu gewählte Bundespräsident leistet später bei seinem Amtsantritt den Eid vor den versammelten Mitgliedern von Bundestag und Bundesrat. Er spricht dabei dieselbe Formel wie zuletzt Olaf Scholz (SPD) bei seiner Vereidigung als Bundeskanzler. Zudem legt der Bundespräsident bei dieser Gelegenheit in einer Rede eine Art Programm für seine Amtszeit vor. Da Steinmeier den Amtseid bereits nach seiner ersten Wahl 2017 geleistet hat, entfällt dies bei seiner absehbaren Wiederwahl. Würde einer seiner Mitbewerber gewählt, würde Steinmeiers Amtszeit am 18. März ablaufen.