Die Abgeordneten des Landtags Rheinland-Pfalz werden für jeweils fünf Jahre nach den Grundsätzen einer mit einer Personenwahl verbundenen Verhältniswahl gewählt (Artikel 80 Abs. 1 und 83 Abs. 1 der Verfassung für Rheinland-Pfalz).

Das Nähere regelt das Landeswahlgesetz, insbesondere in den §§ 26 bis 30. Danach besteht der Landtag im Regelfall aus 101 Abgeordneten. Davon werden 52 nach Wahlkreisvorschlägen in den Wahlkreisen gewählt. Die übrigen 49 werden nach Landes- und Bezirkswahlvorschlägen (sog. Landes- und Bezirkslisten) gewählt. 

Die Wahlberechtigten haben zwei Stimmen:

Eine Stimme für die Wahl eines Wahlkreisabgeordneten (Wahlkreisstimme) und eine Stimme für die Wahl einer Landes- oder Bezirksliste (Landesstimme).
Mit den Landesstimmen entscheiden die Wähler über die Zusammensetzung des Landtags nach Parteien und Wählervereinigungen, mit den Wahlkreisstimmen darüber, welche Abgeordneten direkt gewählt sind.

Dies geschieht folgendermaßen:

Die 101 Sitze werden auf die Parteien und Wählervereinigung im Verhältnis der für sie abgegebenen Landesstimmen verteilt. Dabei bleiben Listen unberücksichtigt, die landesweit weniger als fünf Prozent der Stimmen erhalten haben (Fünf-Prozent-Klausel).
Gleichzeitig wird in jedem der 52 Wahlkreise mit den Wahlkreisstimmen je ein Abgeordneter gewählt. Gewählt ist der Bewerber mit den meisten Stimmen, d.h. die einfache Mehrheit genügt. Für die Wahlkreisbewerber gilt die landesweite Fünf-Prozent-Klausel nicht. Somit können auch parteiunabhängige Einzelbewerber gewählt werden oder Bewerber von Parteien oder Wählervereinigungen, die landesweit an der Fünf-Prozent-Klausel gescheitert sind.

Die Abgeordnetensitze werden sodann wie folgt besetzt:

Jede Partei oder Wählervereinigung mit mehr als fünf Prozent der Stimmen erhält von den 101 Abgeordnetensitzen so viele, wie ihr nach ihrem Landesstimmen-Anteil zusteht. Hiervon werden die Sitze der von der Partei oder Wählervereinigung errungenen Wahlkreismandate abgezogen. Die verbleibenden Sitze werden aus der Landes- oder Bezirksliste in der dort festgelegten Reihenfolge besetzt.

Das jetzige Verfahren wurde 1989 eingeführt und galt erstmals für die Landtagswahl 1991. Es löste das System der Verhältniswahl in Wahlkreisen ab. Vor- und Nachteile der beiden Verfahren waren zuvor im Landtag intensiv erörtert worden. Ausschlaggebend dafür, die Verhältniswahl mit einer Personenwahl in Wahlkreisen zu verbinden, war der Wille, den Wählern ein höheres Maß an Einfluss auf die Zusammensetzung des Landtags" zu geben.