Statsministerens sentrum-høyre-koalisjon lå an til å få 39 prosent av stemmene da over tre firedeler av stemmene var talt opp.
Dermed får koalisjonen ikke rent flertall, men den ligger langt foran opposisjonen.
– Vi vil gi beskjed til presidenten om at den politiske kraften som fikk flest stemmer er klar til å forme regjering, sier Coelho i en TV-tale.
Sosialistpartiet til opposisjonsleder Antonia Costa ser ut til å få rundt 32 prosent av stemmene.
Et sentralt tema i valgkampen har vært Coelhos knallharde sparetiltak. Tiltakene har bidratt til å snu økonomisk krise til framgang, men har gått hardt ut over landets fattige.
Da statsministeren avga sin stemme i et valglokale i Lisboa, medga han overfor de mange journalistene der at de siste fire årene har vært tøffe for portugiserne.
– Men selv om folk har måttet ofre mye, er jeg overbevist om at politikken har vært riktig, sa han.