Ana Brnabic är Serbiens första öppet homosexuella ledare. Hållandes i regnbågsflaggor, ballonger och plakat med budskap som "För förändring" samlades deltagarna i huvudstaden Belgrad och tågade längs stadens gator.
Säkerheten var hög men det hindrade inte Ana Brnabic från att stanna och ta selfies med människor som följde paraden från sidan.
- Vi vill skicka ett budskap att mångfald gör vårt samhälle starkare, att tillsammans kan vi göra mer, sade premiärministern till en samlad skara reportrar.
Polisen hade satt upp metallstängsel för att undvika konfrontationer från högerextrema grupper som motsatt sig pridetåget. Och trots en samling med högeraktivister rapporterades inga oroligheter.
Homosexuella har lovordat Brnabic som ett steg i rätt riktning för Serbien men säger att mycket fortfarande återstår att göra.
Det första pridetåget som hölls i Serbien 2001 blev våldsamt, och vid marschen 2010 skadades över 100 personer efter sammandrabbningar mellan polis och högerextrema. Flera prideevenemang har ställts in sedan marschen tilläts igen 2014.
Brnabic gick även i pridetåget förra året när hon var minister i den ultranationalistiske Aleksandar Vucic regering. Vucic tackade nej till att gå i tåget.