選出與就職
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根據《日本國憲法》規定，內閣總理大臣由國會議員在參眾兩院議員中提名人選，並召開聯席會議以進行表決，再由天皇進行形式上的任命。該聯席會議的正式名稱為「內閣總理大臣指名選舉」，通稱為「首班指名」。為了避免戰前軍政府的狀況重演，根據《日本國憲法》第66條第2項，內閣總理大臣必須由文民（非武裝人員）擔任；但法條對「文民」沒有明確定義，通常被認為是指未曾在舊日本軍服役、或是不具備現役軍人（現指在自衛隊服役（日語：自衛官））身分者[8]。
內閣總理大臣通過間接選舉產生，即從國會議員中選出，因此多由國會多數黨或是聯合政府成員政黨的黨首出任。特別的是，因為眾議院較具民意代表性，故《日本國憲法》施行以來的內閣總理大臣，均由眾議院議員來出任，這已形成一種憲政慣例。
《日本國憲法》雖然有規定內閣總理大臣的產生程序，卻沒明確規定其任期，但是這不代表其能長期執政，各黨的黨章均對黨首任期有所規定，因而等同間接規範內閣總理大臣的任期；例如從創黨以來長期維持一黨獨大局面的自民黨，就規定黨總裁3年一任，原則上只能連任2次（最多9年）。而且加上國會議員的任期限制，也間接規範內閣總理大臣的擔任時間。自1976年以來，歷屆眾議院均會提前解散。總體來說也沒有任期太長的狀況，反而常出現壓力太大而頻繁更換領導人的問題。
菅義偉在首相提名選舉中投票（2020年9月16日眾議院全體會議）
鳩山由紀夫獲得首相提名後鞠躬（2009年9月16日眾議院全體會議）
安倍晉三被明仁天皇任命為首相（2012年12月26日，皇居）
竹下登就任首相。中央是明仁皇太子的御名玉璽（日語：御名御璽）（因裕仁天皇養病而臨時代行國事），左邊是前首相中曾根康弘的簽名。
卸任與解職
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內閣總理大臣的擔任時間與其擔任政黨的黨首時間相同。當所屬執政黨選出新的黨首，新的黨首將會成為新的內閣總理大臣。原內閣總理大臣將會召開最後一次會議然後宣佈內閣總辭。之後國會將會舉行特別會議舉行內閣總理大臣指名選舉，先由眾議院投票，再由參議院投票，若眾議院和參議院的選舉結果不同，則以眾議院的選舉結果作為最終結果。新的內閣總理大臣當選後，將前往皇居接受天皇任命，天皇會先接受原內閣總理大臣的辭呈，再任命新的內閣總理大臣及其提名的大臣人選。任命後，新的內閣總理大臣將會領導新內閣前往總理大臣官邸合影。