Gilles Simeoni, som leder separatiströrelsen För Korsika – Pè a Corsica – och har styrt lokalt sedan 2015, fick 45,4 procent av rösterna. Nationalisternas styrka visade sig redan tidigare i år då de tog hand om tre av öns fyra platser i det franska parlamentet i Paris.
Valdeltagandet i söndagens val var relativt lågt, när strax över 50 procent av de 234.000 röstberättigade korsikanerna tog sig till valurnorna.
Svagt resultat för Macrons parti
President Emmanuel Macrons parti Republiken på väg – La république en marche – fick bara 11,3 procent av rösterna och hamnade på en fjärdeplats.
Partiet säger i ett uttalande att regionalvalet visar på korsikanernas brist på förtroende för regeringen och att partiet syftar till att bygga upp förtroende överallt i Frankrike.
Katalansk utveckling oroar
Ön har länge närt drömmar om att bryta sig loss från resten av Frankrike. I och med nationalisternas stora framgångar väntas ökad självständighet hamna högre upp på dagordningen.
Oron för ökade korsikanska krav på självständighet har växt i Paris i samband med utvecklingen i spanska Katalonien.
Pè a Corsicas toppnamn Gilles Simeoni driver dock framförallt en politik om ett mycket tydligare självstyre från övriga Frankrike, snarare än regelrätt självständighet som en egen stat.
Avgörande omgång kommande helg
En andra valomgång till den nya regionala församlingen hålls den 10 december. Församlingen ska från årsskiftet representera hela ön.
Detta blir första gången i modern tid hela Korsika får en gemensam styrande församling, som en följd av Frankrikes reform av sin regionala uppdelning tidigare i år.
Fakta: Korsika
Korsika är Medelhavets fjärde största ö (efter Sicilien, Sardinien och Cypern) och är till ytan drygt dubbelt så stor som Gotland.
Ön har cirka 330.000 invånare, varav 70.000 i regionhuvudstaden Ajaccio och 40.000 i Bastia.
Politiskt har Korsika sedan 1976 bestått av två franska departement, Haute-Corse och Corse-du-Sud som tillsammans bildar regionen Korsika. Det regionala parlamentet domineras av separatistalliansen Pè a Corsica (För Korsika) med 24 av 51 platser. Regional regeringschef är Pè a Corsicas ledare Gilles Simeoni. Från den 1 januari 2018 slås de två departementen ihop med regionen till en ny sorts territoriell enhet.
Korsika tillhörde sedan medeltiden italienska Genua men blev franskt 1768 efter en kortare period av självständighet. Ön är samtidigt känd som födelseort för franske kejsaren Napoleon Bonaparte (1769–1821).