Den förre senatorn från Pennsylvania utmålar sig som den sanne konservative kandidaten, underförstått att Mitt Romney som allmänt förväntas knipa nomineringen inte är av rätta virket.

- Konservatismen lever och mår bra i Missouri och Minnesota löd öppningsrepliken på valvakan i St Charles i Missouri.

Då hade Santorum utropats som vinnare i dessa två stater medan rösträkningen fortfarande pågick i en tredje delstat, Colorado. I detta tidiga skede av räkningen var det just då jämnt lopp mellan Santorum och Romney som tog hem den staten i primärvalsäsongen 2008.

- Vi måste ha en president som lyssnar på det amerikanska folket, sa Rick Santorum som lovade att han ska bryta med president Barack Obamas misslyckade politik.

Santorum tillade att Romney står för samma felaktiga politik och alltså inte är rätte mannen att möta Obama i november. Han nämnde dessutom att Romneys alla pengar inte hjälpte honom den här gången.

Santorums seger i början av januari i Iowa var mycket knapp, bara 34 röster, men nu fick han 45 procent i Minnesota och 55 i Missouri tack vare ett intensivt kampanjande.

Libertarianen Ron Paul kom tvåa i Minnesota och trea i Missouri, medan Newt Gingrich inte fanns med på valsedlarna i Missouri och hamnade sist i nomineringsmötena Minnesota.

Missouri (tisdagens omröstning var icke-bindande, med riktigt val först i mars) är den första delstaten i Mellanvästern med en så här viktig kraftmätning. Det är mycket oroande för Mitt Romney att han inte gjorde bättre ifrån sig här. De stora staterna i regionen förblir oerhört viktiga i själva presidentvalet, alltså Pennsylvania, Indiana, Ohio.

Nästa drabbning äger rum den 28 februari, i Michigan och Arizona.

Värdekonservative Rick Santorum vann även provvalet i Colorado, uppger amerikanska medier.