Il remporte la sénatoriale partielle du dimanche 6 septembre dans le Gers au second tour avec 49,46 % des voix. C'est donc deux sénateurs de gauche qui sont au pouvoir dans le département.
Le maire de Fleurance retrouve son siège de sénateur dans le Gers, qu'il avait perdu en 2014 face à Aymeri de Montesquiou, le sénateur déchu en juin dernier pour des irrégularités dans ses comptes de campagne. C'est donc la gauche qui triomphe, car Raymond Vall siègera au côté du deuxième sénateur du Gers, Franck Montaugé du parti socialiste.Affilié au parti radical de gauche (PRG) et soutenu par le PS pour cette campagne, Raymond Vall a fait l'unanimité avec 49,46 % des voix et devance ainsi Alain Duffourg (DVD), le maire UDI de Tourrenquets, qui a recueilli 46,22 % des suffrages. Romain Duport (sans étiquette) arrive en troisième position avec 3,38 % des voix et Jean-Luc Yelma (FN) en dernier avec 0,95 % des suffrages.
La partie n'était pas gagné, même s'il était en tête du premier tour. En effet, Karine Mouton, la candidate UDI adoubée par Aymeri de Montesquiou, avait appelé à voter pour Alain Duffourg.
