007年起，李世光担任工业技术研究院副院长，主要负责为台湾的工程研究与下世代的产业界寻找新的典范。2010年7月至2012年9月，担任资讯工业策进会执行长。2016年4月15日，获任命为林全内阁的经济部部长，于5月20日就任。任职期间，为蔡英文政府非核家园、绿色能源等政策辩护，投注心力。2016年9月6日，接受宝岛联播网主持人郑弘仪专访时说，自己政治色彩偏泛绿但未加入任何政党，以往公职选举投票时只投票给民主进步党候选人，2012年及2016年总统选举时皆投票给蔡英文，立法委员选举时仅曾投给民进党、台