"Apelo aos habitantes das regiões onde as eleições estão a decorrer para que participem", disse Putin num vídeo transmitido pelo Kremlin (presidência), citado pela agência francesa AFP.
Sentado em frente a um computador, Putin disse que os procedimentos eleitorais na Rússia "são organizados da forma mais cómoda possível" para encorajar os russos a votar.
A votação começou na sexta-feira e decorre até domingo, para permitir a participação do maior número possível de eleitores, segundo as autoridades.
O voto eletrónico é possível em várias regiões da Rússia, incluindo a capital, Moscovo.
As eleições realizam-se em plena guerra da Rússia contra a Ucrânia, iniciada por Moscovo em 24 de fevereiro de 2022.
A Rússia alargou as eleições às quatro regiões ucranianas de Donetsk, Lugansk, Kherson e Zaporijia, que anexou em setembro.
Moscovo já tinha anexado a península ucraniana da Crimeia em 2014.
A Ucrânia e os seus aliados consideraram que as eleições nos territórios ucranianos ocupados são ilegais e não terão quaisquer consequências jurídicas.
"Espero que cada um de vós demonstre uma atitude civil responsável", disse Putin, antes de registar o voto.
"Obrigado, votou com sucesso", surgiu em seguida no ecrã do computador de Putin, segundo a AFP.
O domingo é considerado o principal dia das eleições regionais, tradicionalmente devido a uma maior afluência de eleitores.
Os primeiros resultados deverão ser anunciados no domingo à noite, de acordo com a Comissão Eleitoral Central.
Com cerca de 85 mil candidatos, serão eleitos 26 governadores, cinco dos quais de forma indireta, 20 parlamentos regionais e diversos órgãos municipais e locais.
Em Moscovo, concorrem cinco candidatos à câmara municipal, incluindo o atual titular do cargo, Serguei Sobyanin, do partido conservador Rússia Unida, que apoia o regime e detém 336 dos 450 lugares no parlamento federal.
O partido de Putin também controla 58 governadores em 85 e quase 70 por cento dos 3.980 deputados aos parlamentos regionais nas eleições anteriores.
Além do atual presidente, concorrem à câmara de Moscovo Boris Chernyshov (Partido Liberal Democrático da Rússia), Vladislav Davankov (Partido do Novo Povo), Leonid Zyuganov (Partido Comunista) e Dmitry Gusev (Partido da Rússia Justa).
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