Det innebär att SPD-kandidaten Franziska Giffey blir den första kvinnliga borgmästaren i Tysklands huvudstad.
Giffey tar över efter partikamraten Michael Müller som bestämde sig för att inte ställa upp igen i valet. Hon har tidigare varit familjeminister i Angela Merkels regering, men avgick i maj efter anklagelser om att hon ska ha plagierat sin doktorsavhandling.
SPD fick 21,4 procent av rösterna i valet i Berlin, en liten nedgång från 21,6 procent år 2016. De gröna fick 18,9 procent, en uppgång från 15,2. Vänsterpartiet Die Linke fick 14 procent, mot 15,5 i förra valet.