1964 Senát Spojených států volby v Kalifornii se konala dne 3. listopadu 1964.
Úřadující demokratický senátor Clair Engle trpěl pokročilým nádorem na mozku a svou kampaň za znovuzvolení ukončil v dubnu. Zemřel v červenci v kanceláři. Na jeho místo byl jmenován Pierre Salinger , tiskový tajemník Lyndona Johnsona a vítěz demokratické primární volby.
Salinger prohrál znovuzvolení na celé funkční období s republikánem Georgem Murphym , hollywoodskou hvězdou ve výslužbě. Toto bylo jediné místo, které republikáni v Senátu získali v roce 1964.
Hlavním bodem sporu během primárních a všeobecných voleb byla Salingerova způsobilost kandidovat. Pracoval v Bílém domě a oficiálně měl bydliště ve Virginii, což znamená, že nemohl hlasovat sám za sebe.