Việc bỏ phiếu diễn ra từ 07:00 BST đến 22:00 BST (06:00 đến 21:00 BST ở Gibraltar) với 41.000 trạm trên 382 địa điểm bỏ phiếu, với mỗi trạm có tối đa 2.500 người bỏ phiếu.[43] Cuộc trưng cầu dân ý được tổ chức khắp bốn xứ của Vương quốc Liên hiệp và lãnh thổ hải ngoại Gibraltar.

Kết quả bỏ phiếu được quyết theo nguyên tắc đa số đơn giản (single majority) trên toàn bộ số phiếu được kiểm. Ngoài ra, 382 địa điểm bỏ phiếu được nhóm lại thành 12 vùng kiểm phiếu. Kết quả bỏ phiếu ở mỗi vùng được công bố riêng rẽ.