Bürgermeister von Sofia ist Bojko Borissow. Er übernahm das Amt am 10. November 2005 von seinem Vorgänger Minko Gerdjikow, der seit Juni 2005 interim regierte. Stefan Sofijanski, der 2004 für eine dritte Amtszeit als Bürgermeister gewählt wurde, trat auf Grund von Korruptionsvorwürfen von seinem Amt zurück.
Borissow (unabhängig) gewann die Stichwahl gegen Tatjana Donchewa (Sozialistische Partei) im November 2005 mit 68,2 Prozent der abgegebenen Stimmen. Zu seinen Wahlversprechen gehörte, entschlossen gegen die Korruption und organisierte Kriminalität vorzugegen. Die Aufklärungsquote blieb bisher aber gering. General Borissow war unter Simeon Sakskoburggotski Staatssekretär im bulgarischen Innenministerium und davor Leibwächter des kommunistischen Staats- und Parteichefs Todor Schiwkow.
Der Bürgermeister ist das Exekutivorgan. Die Stadtverwaltung ist in verschiedene Bereiche gegliedert. Die Aufgaben der einzelnen Abteilungen werden vom Stadtrat auf Vorschlag des Bürgermeisters oder der stellvertretenden Bürgermeister (insgesamt sieben) festgelegt.
Die Amtszeit von Bürgermeister und Stadtrat dauert vier Jahre. Beide Organe, Bürgermeister und Stadtrat, sind für Probleme beispielsweise in den lokalen Bereichen Bildung, Gesundheitswesen, Infrastruktur, Kultur, öffentliche Sicherheit, Soziales, Umweltschutz, Verkehrssicherheit und Wirtschaft zuständig. Außerdem verfügen sie über das Eigentum der Stadt und verwalten es. Die nächsten Kommunalwahlen in Sofia finden 2009 statt.