Se espera que millones de votantes hayan marcado su voto en máquinas electrónicas que Bolsonaro ha criticado sin pruebas como propensas al fraude, lo que hace temer que no admita la derrota si pierde, siguiendo el ejemplo de su aliado ideológico Donald Trump.
La situación ha calentado aún más el ambiente de la elección más polarizada desde que Brasil regreso a la democracia en 1985, después de una dictadura militar que Lula, un ex líder sindical, combatió y Bolsonaro, un excapitán del Ejército, invoca con nostalgia.
La fuerte alineación política de Brasil ha dividido a su población en dos.
La velada electoral de este domingo fue agónica, pues ambos candidatos se mantuvieron codo a codo durante todo el escrutinio.
La diferencia en votos es de 1.9 millones a favor de Lula, para un total de 156 millones de electores.
El estallido de júbilo en la emblemática avenida Paulista de Sao Paulo, donde se reunieron miles de votantes de Lula, fue inmediato. "Brasil está volviendo a los carriles tras cuatro años de oscuridad, la población estaba sintiendo miedo y pasando muchos problemas", dijo a la AFP Larissa Meneses, de 34 años.
Bolsonaro ha lanzado mensajes contradictorios sobre si reconocerá los resultados en caso de derrota. El viernes aseguró que lo hará: "El que tenga más votos, gana". "Es la democracia".
Lula ha prometido volver al crecimiento económico impulsado por el Estado y a las políticas sociales que ayudaron a sacar a millones de personas de la pobreza cuando gobernó Brasil de 2003 a 2010.
Además, se comprometió aluchar contra la destrucción de la selva amazónica, la peor en 15 años, y convertir a Brasil en un líder en las negociaciones mundiales sobre el clima.
Su victoria consolida una nueva "marea roja" en América Latina, después de las históricas victorias de la izquierda en las elecciones de Colombia y Chile, haciéndose eco de un cambio político regional de hace dos décadas que introdujo a Lula en la escena mundial.
Antiguo líder sindical nacido en la pobreza, Lula organizó huelgas contra el Gobierno militar de Brasil en la década de 1970. Su presidencia de dos periodos estuvo marcada por un auge económico impulsado por las materias primas y dejó el cargo con una popularidad récord.
Con información de AFP y Reuters