Gilles Simeoni, som leder separatiströrelsen För Korsika – Pè a Corsica – och har styrt lokalt sedan 2015, fick 45,4 procent av rösterna. Nationalisternas styrka visade sig redan tidigare i år då de tog hand om tre av öns fyra platser i det franska parlamentet i Paris.
Valdeltagandet i söndagens val var relativt lågt, när strax över 50 procent av de 234.000 röstberättigade korsikanerna tog sig till valurnorna.
Svagt resultat för Macrons parti
President Emmanuel Macrons parti Republiken på väg – La république en marche – fick bara 11,3 procent av rösterna och hamnade på en fjärdeplats.
Partiet säger i ett uttalande att regionalvalet visar på korsikanernas brist på förtroende för regeringen och att partiet syftar till att bygga upp förtroende överallt i Frankrike.
Katalansk utveckling oroar
Ön har länge närt drömmar om att bryta sig loss från resten av Frankrike. I och med nationalisternas stora framgångar väntas ökad självständighet hamna högre upp på dagordningen.
Oron för ökade korsikanska krav på självständighet har växt i Paris i samband med utvecklingen i spanska Katalonien.
Pè a Corsicas toppnamn Gilles Simeoni driver dock framförallt en politik om ett mycket tydligare självstyre från övriga Frankrike, snarare än regelrätt självständighet som en egen stat.
Avgörande omgång kommande helg
En andra valomgång till den nya regionala församlingen hålls den 10 december. Församlingen ska från årsskiftet representera hela ön.
Detta blir första gången i modern tid hela Korsika får en gemensam styrande församling, som en följd av Frankrikes reform av sin regionala uppdelning tidigare i år.