L'ancien dirigeant était candidat sur la liste du Parti du peuple cambodgien (PPC), au pouvoir depuis des décennies, qui a remporté 55 des 58 mandats en jeu, selon les résultats officiels.
Les trois autres sièges sont revenus à une petite formation d'opposition, le Parti de la volonté cambodgienne, a précisé le Comité électoral national.
Hun Sen se présentera à nouveau, en avril, pour devenir le président de la Chambre haute, un rôle clé qui assure l'intérim comme chef d'Etat lorsque le roi ne peut pas assumer ses fonctions.
Âgé de 71 ans, il a dirigé le Cambodge pendant environ 40 ans une longévité exceptionnelle qui a fait basculer le pays dans l'autoritarisme, selon les groupes de défense des droits humains.
Il a cédé les rênes à son fils Hun Manet l'été dernier, après les élections législatives ayant vu le PPC rafler la quasi-totalité des 125 députés de l'Assemblée nationale.
Sur les 62 sièges du Sénat, 58 sièges sont choisis par 125 députés et plus de 11.000 responsables locaux, en majorité affiliés au PPC. Le roi Norodom Sihamoni nomme deux sénateurs, tandis que l'Assemblée nationale en nomme deux autres.