1926年（民国15年）归国。1928年（民国17年），加入陈公博、顾孟余等中国国民党人士结成的「国民党改组同志会」（俗称「改组派」）。1931年（民国19年），蒋介石软禁胡汉民，反蒋派在广州召开非常会议，谷正纲参加，在北平、天津活动。同年，九一八事变爆发，蒋派与反蒋派实现大团结。1931年12月，谷正纲当选中国国民党第四届候补中央执行委员。1934年（民国23年）12月，被任命为国民政府实业部常务次长。1935年11月，升任中国国民党第五届中央执行委员、常务委员、组织部副部长。1937年（民国26