Ett definitivt valresultat kommer inte förrän senare under måndagen, men utgången står redan klar. När en tredjedel av valdistrikten räknats ledde nej-sidan med 59 mot 41 procent, och Matteo Renzi erkände officiellt att ja-sidan förlorat.
Renzis förslag var tänkt att minska storleken på, och inflytandet från, senaten, en av parlamentets två kamrar. Makt var också tänkt att överföras från regionerna till centralregeringen i Rom.
Kritiker, långt ut på vänsterkanten och bort till extremhögern, anser att förslagen varit illa genomtänkta.
Premiärministern avgår
Italiens premiärminister Matteo Renzi kommer att avgå som en följd av hans förslag om politiska reformer avvisats i söndagens folkomröstning. Det sade han i ett tv-sänt tal vid midnatt, när utgången av folkomröstningen började stå klart.
Nej-sidans seger i omröstningen var ”extremt tydlig”, sade Renzi och tilllade att han tar det fulla ansvaret för ja-sidans nederlag.
Matteo Renzi har varit premiärminister sedan februari 2014.