Согласно официальным данным, консерваторы и их союзники получили большинство мест в парламенте.
Как ожидается, Эрна Сольберг, возглавляющая Консервативную партию, сформирует правительство вместе с антимиграционной Партией прогресса.
Столтенберг заявил, что он уйдет с поста в следующем месяце после того, как предложит новый бюджет.
Лидер Норвежской рабочей партии, занимавший пост премьер-министра с 2005 года, поздравил Сольберг с победой.
Он заявил, что его партия старалась "сделать то, что почти никто не сделал, - победить три раза подряд на выборах, но это было слишком сложно", сообщает агентство Ассошиэйтед Пресс.
Лидер консерваторов заявила на акции в Осло, что исход выборов - это "историческая победа" для правых партий, сообщает агентство Франс Пресс.
Это первые всеобщие выборы в Норвегии после убийства в 2011 году ультраправым экстремистом Андерсом Берингом Брейвиком 77 человек в молодежном лагере Норвежской рабочей партии и в центре Осло.
Брейвик в свое время был членом Партии прогресса, которая теперь придет к власти в коалиционном правительстве.
Би-би-си