Presidenten slutade på runt 68 procent av rösterna, eller närmare bestämt 5,8 miljoner röster, enligt valmyndigheten CNE:s chef Tibisay Lucena.

De andra två kandidaterna – Henri Falcón och Javier Bertucci – fick enligt Lucenas uppgifter 1,8 miljoner respektive 925 000 röster.

– Återigen har vi segrat! Återigen har vi triumferat! utbrast Maduro i sitt segertal inför jublande anhängare.

– Vi är historiens kraft omvandlad i folklig seger, permanent folklig seger, tillade presidenten.

Valdeltagandet landade på drygt 46 procent, enligt CNE – historiskt låga siffror, att jämföra med 80 procent i det senaste presidentvalet 2013. Men ändå betydligt högre än de cirka 30 procent som oppositionen och källor inom valmyndigheten tidigare uppgett.

Såväl oppositionspolitikern Falcón som pastorn Bertucci dömer ut valet som orättvist, och kräver att det görs om.

– För oss har inte något val ägt rum. Vi måste få ett nytt val i Venezuela, säger Falcón enligt AFP.

USA, Kanada, EU och ett dussintal latinamerikanska länder hade redan före valet meddelat att de inte skulle erkänna resultatet.

Den så kallade Limagruppen, som består av 14 länder, meddelar efter valet att de kommer att kalla hem sina ambassadörer från Venezuela. Detta i protest mot vad de beskriver som ett val som inte uppnått "internationell standard för en fri, rättvis och transparent demokratisk process". Gruppen uttrycker också oro över tillståndet i landet och den ström av människor som flytt till Venezuelas grannländer.

Företrädare för USA:s utrikesdepartement kallar valet för en "bluff" och upprepar tidigare hot om att rikta sanktioner mot Venezuelas redan ansträngda oljesektor, som är central för landets ekonomi.

Maduro får dock gratulationer från sina allierade på vänsterkanten, däribland regeringarna i Kuba och Bolivia.

"Det suveräna venezolanska folket har återigen triumferat över kuppivrarna och det interventionistiska nordamerikanska imperiet", skriver Bolivias president Evo Morales på Twitter.

Bland de många övertrampen till Maduros fördel nämner Falcón och övrig opposition i första hand de "röda punkter" som regimen satt upp vid vallokalerna. Det är samlingsplatser där trogna väljare kunnat registreras av det styrande partiet PSUV. Enligt vittnesuppgifter har de lockats med belöningar om de röstar på Maduro.

Den breda oppositionsrörelsen Frente Amplio (FA) har överhuvudtaget inte deltagit i valet, utan från början sagt att det har varit riggat. FA manade under valnatten också Falcón och Bertucci att ta avstånd.