Tidigare under kvällen såg Stoianoglo ut att leda valet, men när 92 procent av rösterna var räknade gick Maia Sandu om och säkrade segern med en knapp marginal.
Maia Sandu, som anses vara EU-vänlig, får därmed fortsätta sin roll som president – en seger som kommer efter att landet nyligen röstat för ett medlemskap i EU med knapp majoritet.
– De pro-ryska krafterna som med hot, lögner och mutor försökt besegra henne har förlorat den här gången, säger en lyrisk Christofer Wendick, SVT:s Europakorrespondent.
Rumäniens premiärminister Marcel Ciolacu och Polens premiärminister Donald Tusk var bland de första internationella ledarna att gratulera Sandu.
"Låt oss hoppas att denna trend kommer fortsätta kommande dagar och månader i andra länder också", skriver Tusk.