– Jag trodde verkligen att jag skulle ta mig vidare, men resultaten visar att mina förväntningar var för höga, sa premiärminister Saulius Skvernelis, som politiskt anses vara mittenvänster, till sina anhängare i Vilnius enligt Reuters.
Skvernelis har varit favorittippad i presidentvalet och har tidigare sagt att han skulle avgå som premiärminister om han inte tog sig vidare till en andra omgång.
Med de flesta rösterna räknade i söndagens val meddelar han att han kommer att avsäga sig sin post i juli.
Valfinal 26 maj
Enligt den nationella valkommissionen hade bara 56,5 procent av väljarna tagit sig till valurnorna när vallokalerna i Litauen stängde, skriver TT.
För att vinna presidentvalet redan under den första omgången måste en kandidat få mer än 50 procent av rösterna. Något ingen av den nuvarande presidenten Dalia Grybauskaites potentiella efterträdare lyckats med.
Valfinalen mellan de två kandidater som fått högst andel röster kommer att hållas den 26 maj. Då står det mellan den konservativa tidigare finansministern Ingrida Simonyte och den oberoende ekonomen Gitanas Nauseda, skriver Reuters.