Partiet Vi fortsätter förändringen (PP) får närmare 26 procent av rösterna, enligt tre stora vallokalsundersökningar. Partiet grundades för ett par veckor sedan av två personer som studerat på det amerikanska universitetet Harvard.
Bekämpa korruption
De två ledarna Kiril Petkov och Asen Vasilev, båda i 40-årsåldern, har gått till val med löften om korruptionsbekämpning, ökad genomlysning av samhällsfunktioner och krav på vad de två kallar grundläggande samhällsreformer.
Detta verkar ha fått resonans hos Bulgariens 6,7 miljoner berättigade väljare.
Men det är oklart om Bulgarien kan ta sig ur det parlamentariska dödläge som råder. Den tidigare premiärministern Bojko Borisovs konservativa parti Gerb får knappt 24 procent enligt samma mätningar.
Korruption i fokus
Gerbs möjligheter att bilda regering anses vara små. Partiet vann det förrförra valet i april, men kunde sedan inte samla någon majoritet i parlamentet. Ett stort hinder i jakten på allierade är att ledaren Borisov utreds för korruption.
Populistpartiet ITN (vars namn betyder ungefär "Det finns ett sådant folk"), som leds av musikern och tv-personligheten Slavi Trifonov, blev med liten marginal störst i det senaste valet i juli. Efter en rad kontroverser valde partiet att ställa sig helt utanför alla regeringsförhandlingar och dess stöd har därefter sjunkit som en sten.
Valet gäller 240 platser i landets parlament.
Vid sidan av parlamentsvalet hålls ett presidentval. Den sittande presidenten, Rumen Radev från Socialistpartiet, har preliminärt fått 49 procent av rösterna i den första omgången.