Weah fick 78 % av rösterna för länet Montserrado, vilket inkluderar huvudstaden Monrovia.
Han slog Robert Sirleaf, son till president Ellen Johnson Sirleaf, som tog nästan 11 procent.
Lågt valdeltagande i undersökningen, som först planerades till oktober, skylldes på oron för Ebola.
Det fanns stränga hälsokontroller för att förhindra att sjukdomen spreds.
De som kom till vallokalerna fick sin temperatur tagen, blev tillsagda att stå tre meter ifrån varandra och tvätta händerna före och efter omröstningen.
Liberia har varit ett av de länder som drabbats hårdast av ebola, med nästan 3.400 dödsfall, säger FN.
Andra vinnare i senatens val är Jewel Howard-Taylor, ex-frun till den f.d. presidenten Charles Taylor och den f.d. rebellledaren prins Johnson. Båda behöll sina platser.
Den nationella valkommissionens ordförande, Jerome Korkoya, kallade slutresultatet av omröstningen "slutet på en avgörande resa".
Weah vann den första omgången av presidentvalet 2005, då han förlorade avgången till Anna Johnson-Sirleaf.
Han är den enda afrikanen som fick namnet Fifa's världsspelare under året och vann 1995.
Den tidigare fotbollsstjärnan George Weah har vunnit en jordskredsseger i Liberias senatval, i opinionsundersökningar som störts av Ebolautbrottet.