界贸易组织（WTO）期间，蔡清祥被法务部派去经济部国际贸易局协助时任谈判人员的蔡英文斡旋。2016年8月蔡清祥获蔡英文政府拔擢为首位检察官出身的调查局长，任内曾研拟《国家保防工作法草案》，被外界批评人二室复活，事后遭行政院打回票；任内指挥监督侦查中共间谍嫌犯周泓旭案与王炳忠案。2018年7月出任赖清德内阁的法务部部长；为继廖正豪后，第二位调查局长出任法务部长。同年8月批准死囚李宏基执行死刑，是蔡政府时期首例执行死刑。2020年4月1日，批准死囚翁仁贤执行死刑。