En tête dans le pays parmi les sympathisants socialistes, Benoît Hamon l'est aussi dans le Doubs avec 35,33% des 10.946 suffrages exprimés (11.095 votants). Obtenant 3867 voix, il devance Manuel Valls qui en obtient 3539 (32,33%), Arnaud Montebourg (2125 voix, 19,41%), Vincent Peillon (666 voix, 6,08%), François de Rugy (420 voix, 3,84%), Sylvia Pinel (215 voix, 1,96%) et Jean-Luc Bennhamias (114 voix, 1,04%).
Benoît Hamon est encore plus largement en tête à Besançon où, avec 1416 voix (46%), il devance largement Manuel Valls (957 voix) et Arnaud Montebourg (617 voix). C'est d'autant plus notoire que la ville a le taux de participation le plus élevé du département (4,2%, avec une pointe à 5,87% dans la Boucle). C'est plus d'un tiers de plus que le Doubs dont 3,05% des électeurs inscrits sur les listes électorales ont participé à cette primaire.
La participation est plus forte que cette moyenne départementale à Novillars (3,87%), Pouilley-les-Vignes (3,75%), Dannemarie-sur-Crète (3,69%), Chaucenne (3,68%), Saône (3,57%) qui sont des localités du Grand Besançon. Viennent ensuite Grand-Charmont (3,56%) ou Audincourt (3,28%) où l'on a davantage voté que dans le reste du Pays de Montbéliard, la ville de Montbéliard ne votant qu'à 2,16%. Manuel Valls y est en tête avec 203 voix contre 163 à Benoît Hamon et 101 à Arnaud Montbebourg. L'ancien premier ministre est en tête à Audincourt, Bavans, Mandeure, Pont-de-Roide, Voujaucourt, Valentigney...
Hormis Pontarlier où Hamon le devance, Valls est en tête dans le Haut-Doubs, comme à Maîche ou Levier... Montebourg est second à Colombier-Fontaine.
Le Jura a également placé Benoît Hamon en tête, avec 1906 voix des 5972 votants et 5913 exprimés. S'il n'a que 32,23%, c'est qu'Arnaud Montebourg, le voisin de Saône-et-Loire, le talonne avec 1702 voix (28,78%) en devançant Manuel Valls (1628 voix, 27,53%). Viennent ensuite Vincent Peillon (344 voix, 5,82%), François de Rugy (178 voix, 3,01%), Sylvia Pinel (85 voix, 1,44%) et Jean-Luc Bennhamias (74 voix, 1,25%).
Hamon est en tête à Dole, Lons et Saint-Claude, Morbier, Poligny, SalinsVoiteur... Montebourg est devant à Authume, Beaufort, Bletterans, Chaumertgy, Chaussin, Clairvaux, Conliège, Montmorrot... Valls est devant à Orgelet, Saint-Julien, Chaux-des Crotenay...
Benoît Hamon est enfin en tête dans le Territoire de Belfort avec 887 voix pour 2601 votants et 2503 exprimés, soit 34,44%. Il devance de peu Manuel Valls (853 voix, 34,08%), Arnaud Montebourg (531 voix, 21,21%), Vincent Peillon (128 voix, 5,11%), François de Rugy (82 voix, 3,28%), Sylvia Pinel (65 voix, 2,6%) et Jean-Luc Bennhamias (17 voix, 0,68%).
La Haute-Saône a en revanche placé Manuel Valls en tête avec 1606 voix (36,63%) sur 4451 votants et 4382 exprimés, devant Benoît Hamon (1240 voix, 28,28%), Arnaud Montebourg (953 voix, 21,74%), Vincent Peilonn (233 voix, 5,32%), François de Rugy (159 voix, 3,63%), Sylvia Pinel (136 voix, 3,1%) et Jean-Luc Bennhamias (63 voix, 1,44%).
Dans un communiqué, le député Jean-Michel Villaumé, annonce qu'il ne se sentirait pas engagé par une désignation de Benoît Hamon, et « soutiendrait le candidat qui sera en mesure d’éviter aux Français d’avoir à choisir, au second tour, entre Marine Le Pen et François Fillon. »
