Pengumuman itu dibuat sehari selepas Mahkamah Perlembagaan Thailand melucutkan Srettha Thavisin daripada jawatan Perdana Menteri susulan kes berkait pelanggaran etika.
"Hari ini (Khamis), bagi pihak Parti Pheu Thai dan kerajaan campuran, kami bersatu.
"Selepas Parti Pheu Thai mengadakan mesyuarat eksekutif parti, kami mencalonkan Paetongtarn Shinawatra sebagai Perdana Menteri Thailand ke-31," kata Setiausaha Agung Pheu Thai, Sorawong Thienthong seperti dilapor Reuters.
Paetongtarn yang berusia 37 tahun adalah anak perempuan bongsu kepada jutawan yang juga bekas Perdana Menteri Thailand, Thaksin Shinawatra.
Thaksin adalah ahli politik Thailand pertama yang memenangi majoriti keseluruhan kerusi.
Jika Paetongtarn diluluskan dengan undian Parlimen, dia akan menjadi Perdana Menteri wanita kedua Thailand, dan pemimpin ketiga negara itu daripada keluarga Shinwatra selepas bapa dan ibu saudaranya, Yingluck Shinawatra.
Sebelum itu, Pheu Thai yang merupakan parti terbesar dalam kerajaan sementara Thailand bermesyuarat untuk memilih pengganti Srettha.
Pemecatan Srettha oleh Mahkamah Perlembagaan pada Rabu mencetuskan kembali drama politik, kurang setahun selepas hartawan itu memegang tampuk kepimpinan.
Srettha adalah Perdana Menteri keempat parti itu yang disingkirkan menerusi keputusan mahkamah.