2024年（令和6年）11月17日、任期満了に伴う北杜市長選挙に出馬。現市長の上村英司、自営業の猪原弘子を破り初当選。※当日有権者数：39,320人 最終投票率：67.95%（前回比：-5.23pts）
開票結果は当選 大柴邦彦（66歳）無所属 新 11,531票（43.60%）、上村英司（54歳）無所属 現 10,569票（39.97%）、猪原弘子（53歳）無所属 新 4,344票（16.43%）だった[2][3]。
大柴は、前回2020年（令和2年）の市長選挙に山梨県議会議員を3期目の途中で辞職し出馬したが当選した上村にわずか105票差で涙をのんだ[4][5]。
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