Republikaneren Bernie Moreno fikk 50,2 prosent av stemmene i Ohio og overtar dermed senatorposten som demokraten Sherrod Brown har hatt siden 2007.
I West Virginia har republikaneren Jim Justice kapret setet til demokraten Joe Manchin som går av med pensjon.
Republikanerne kontrollerer dermed minst 51 av de 100 setene og har etter fire år i mindretall gjenerobret flertallet i Senatet, viser CNNs og flere andre mediers prognoser.
Dette gir Republikanerne makt i den kommende presidentens utvelgelse av statsråder og når eventuelt ledige seter i USAs høyesterett skal fylles.
