Han har fået næsten dobbelt så mange stemmer som Mitt Romney, der er storfavorit til at vinde den endelige nominering.
- Louisianas befolkning har sendt en klar og tydelig besked: Kapløbet er langtfra slut, fastslår den 53-årige vinder ved et møde i Green Bay, Wisconsin, hvor han fulgte med i stemmeoptællingen.
Og Santorum er da også hurtigt ude med et angreb på favoritten.
- Folk vil have en autentisk og stærk konservativ leder til at tage over efter præsident Obama og ikke bare en, som blot er god til at tale om konservative værdier, siger Santorum.
Optællinger viser, at Santorum har fået flest stemmer i alle indkomstgrupper undtagen de mest velhavende. De pegede på Mitt Romney, som er tidligere guvernør i Massachusetts.
Santorum, der er tidligere kongresmedlem, har fået opbakning af 49 procent af vælgerne, mens blot 27 procent satte deres kryds ved Romney.
Newt Gingrich, den tidligere hårdtslående formand for Repræsentanternes Hus i Washington, bliver nummer tre i Louisiana et godt stykke efter de to andre kandidater. Han får 16 procent af stemmerne.
Resultatet af primærvalget natten til søndag dansk tid er helt som ventet, da Santorum står stærkt i syden med sin kristne profil og dybt konservative holdninger.
Trods sejren har Romney fortsat et stort forspring. Han har foreløbigt vundet 21 ud af 33 opgør mellem de republikanske kandidater, mens Santorum kan notere sig for 11 sejre.
Der er 46 delegerede på spil i Louisiana. Foreløbig fordeles kun de 20, mens resten findes ved det lokale partikonvent i juni. Romney har i øjeblikket en sikker føring med omkring 560 delegerede, mens Santorum har vundet 246.
I 2008-præsidentvalget, hvor Barack Obama og John McCain mødtes i tvekamp, stemte et flertal på 59 procent republikansk i delstaten.
/ritzau/Reuters
Seneste artikler
Efter brandulykke: Sådan skal de ansatte hjælpes videre
Efter redegørelse: - Det kunne jeg have fundet på nettet
Takkehilsner nåede fra Nykøbing til Letland
Spøgelseshus lover gys: Nogle får et minde med hjem i bukserne
Kontrakter, webcam og ydmygelse: Tiltalt for at udsætte hustru for årelang kontrol
Mest læste artikler
Efter stor eftersøgning: Mand fundet livløs i vandet
Mand fundet død i Maribosøerne
DMI udsender varsel
Kommune hjemsender omstridt centerchef
Efter 69 år: Vil rive gigantisk vartegn ned