Hänen presidenttikautensa keskeisiä ongelmia olivat Suomen sisällissodan jälkiselvittelyt, vuoden 1921 suojeluskuntakriisi ja ristiriidat kommunistien kanssa. Tapahtumien yhteydessä Ståhlbergin ja hänen perheenjäsentensä henkeä uhattiin. Vuosina 1906–1925 Presidentti Ståhlberg oli keskeisesti mukana rakentamassa suomalaisen parlamentarismin perustusta, joka on kestänyt vähäisin muutoksin 2000-luvulle asti.

Ståhlberg toimi eduskunnan puhemiehenä vuosina 1914–1917. Myös Suomen itsenäistyttyä hän oli keskeinen tasavaltalaisten johtohenkilö, joka muun muassa vastusti jyrkimmin vuoden 1918 kuningaskuntahanketta. Ståhlberg vaikutti perustuslakikomitean puheenjohtajana merkittävästi Suomen uuden perustuslain (vuoden 1919 hallitusmuodon) sisältöön. Hänet valittiin 25. heinäkuuta 1919 ensimmäiseksi Suomen tasavallan presidentiksi maltillisen oikeiston ja vasemmiston äänillä eduskunnan suorittamassa vaalissa. Hänen merkittävin vastaehdokkaansa oli C. G. E. Mannerheim. Vaikka Ståhlberg sai vaalissa suuren äänten enemmistön (143 ääntä 197 annetusta), Mannerheim oli niin monien vaikutusvaltaisten suomalaisten sankari, että tämä varjosti Ståhlbergin asemaa.

Stalinin ehdotettua Suomelle keväällä 1948 ystävyys- ja avunantosopimusta presidentti J. K. Paasikivi kääntyi edeltäjänsä Ståhlbergin puoleen pyytäen tätä asiantuntijajäseneksi Moskovaan lähtevään Suomen neuvotteluvaltuuskuntaan. Ståhlberg kuitenkin kieltäytyi ja varoitti aluksi edes ryhtymästä neuvotteluihin, koska hän epäili Neuvostoliiton pyrkivän tekemään Suomesta Balkanin maiden tapaisen satelliittivaltion. Vuoden 1950 presidentinvaalin alla kaavailtiin poikkeuslakia J. K. Paasikiven virkakauden jatkamiseksi eduskunnan suorittamalla vaalilla, minkä Ståhlberg tuomitsi tuohtuneena Paasikivelle lähettämässään kirjeessä:

“Jos Suomen kansa ei jaksa eikä viitsi kerran kuudessa vuodessa valita itselleen valtionpäämiestä, ei se toden totta ansaitse itsenäistä kansanvaltaista valtiota.”