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]。