President John Magufuli från regerande socialistiska Revolutionära partiet (CCM) har en stor ledning när de första siffrorna presenterats. Ett slutligt valresultat väntas inom en vecka.
Men redan nu säger Tundu Lissu, presidentkandiat för oppositionspartiet Chadema, att han inte kommer att acceptera valresultatet.
– Vad som än hände i går (onsdag) var det inget val och därför kommer vi inte att erkänna det. Vi kommer inte att godta resultatet.
Enligt Lissu har observatörer från partiet hindrats från att komma till vallokalerna. Han uppmanar sina anhängare till fredliga protester och omvärlden till att inte erkänna valets utgång.
Tanzanias valkommission sade i onsdags kväll att den inte fått in några rapporter om valfusk.
Det har varit oroligt i Tanzania inför valet. Enligt oppositionen sköts tio personer ihjäl i delvis självstyrande Zanzibar i tisdags, samtidigt som ytterligare ett 50-tal skadades.