Med nästan 84 procent av rösterna räknade verkar det krävas en andra valomgång för att kora landets nästa president i vad som ser ut att vara ett jämnt val.
Samtidigt kastar misstankarna om valfusk en lång skugga över presidentvalet i det sydamerikanska landet. Misstankar som dessutom har framkallat stora protester och demonstrationer runtom i landet.
På onsdag kommer valobservatörer från den panamerikanska samarbetsorganisationen OAS att hålla ett extramöte med anledning av misstankarna.
"OAS-delegationen uttrycker sin djupa oro och överraskning över den drastiska och svårförklarade förändringen i utvecklingen av de preliminära resultaten som framkom efter det att röstningen avslutades", heter det i ett uttalande från OAS.
De första valprognoserna visade på ett jämnt lopp mellan Morales och Mesa. Morales låg på 45 procent av rösterna medan Mesa hade 38, vilket skulle innebära en andra valomgång.
Men sedan gjorde valmyndigheten ett uppehåll på nästan 24 timmar i presentationen av den så kallade snabbräkningen. Och när nya siffror presenterades natten mot tisdagen, svensk tid, hade Morales tillräckligt många röster för att undvika en andra valomgång.
Bolivia ligger i västra delen av Sydamerikas inland och sträcker sig från Anderna i väster mot låglänta skogstrakter österut. Ekonomin har i århundraden dominerats av gruvdrift, i synnerhet utvinning av silver och tenn.
Runt hälften av landets invånare tillhör ursprungsfolk.
En ny författning som antogs 2009 stärker ursprungsfolkens rättigheter och ger staten kontroll över naturgasreserverna.
Evo Morales har varit president sedan 2006.
Källa: Landguiden/UI