Majoriteten av de röstande lade blanka röstsedlar, medan partierna kohandlade i kulisserna för att hitta en kompromiss.
Högerkoalitionen – Lega, Italiens bröder och Heja Italien – har lanserat tre kandidater på en presskonferens.
"Med all respekt för högerns legitima förslag så tror vi inte att det är namn som kan uppbåda den breda konsensus som krävs i detta läge", meddelar partiledarna Enrico Letta (Demokratiska partiet), Giuseppe Conte (Femstjärnerörelsen) och Roberto Speranza (Fria och jämlika).
Dessa partier bjuder in till nya samtal på onsdagen, innan votering nummer tre. Från och med den fjärde voteringen kommer det räcka med en enkel majoritet av rösterna.
Flera gånger har det krävts ett tiotal rundor innan ett italienskt parlament har kunnat enas om ny president. En gång krävdes det 23 rundor.