Beslutningen blir beskrevet som overraskende, og det var ikke en enstemmig høyesterett som kom fram til konklusjonen.
Fire av de seks dommerne mener det var elementer i forbindelse med valget som brøt grunnloven, og at det derfor må avholdes et nytt valg.
Det må skje innen 60 dager.
I etterkant av valget 8. desember kom det mange protester fra opposisjonen.
Deres kandidat, Raila Odinga, tapte knapt og opposisjonen mente den sittende presidenten Uhuru Kenyatta hadde brukt skitne triks for å hale i land nok en seier.
– Dette er en overraskende beslutning fra høyesterett, sier NRKs korrespondent i Kenya, Sverre Tom Radøy.
– Nå må høyesterett legge fram dokumentasjon for beslutningen, opplyser Radøy.
Ingen klager fra observatørene
Det var flere hundre internasjonale observatører til stede i kenya under valget.
Under selve valget, og i ettertid her ingen av observatørene rapportert om alvorlige uregelmessigheter.
Advokaten til Raila Odinga hevder at det er funnet uregelmessigheter i forbindelse med fem millioner stemmer.
Dette er første gang det ble gjennomført elektroniske valg i Kenya.
Ni dager før valget, ble lederen for kontoret som var ansvarlig for den elektroniske stemmegivningen funnet drept.
Liket av Chris Msando hadde spor av omfattende tortur, skriver The Guardian.
Valgkommisjonen i landet meldte kort tid etter 8. august at det hadde vært forsøk på datainnbrudd i valgmaskinene, men at disse innbruddene ikke var vellykkede.
Opposisjonen hevder at det var vellykkede datainnbrudd, og at det er forklaringen på den sittende presidenten fikk 54 prosent av stemmene.