等重大军事事务改革。卸任参谋总长后，曾由总统陈水扁内定为驻新加坡代表，成为第一位成为驻新加坡代表人选的退役四星上将，但国防部长李杰的临时请辞打乱了这项佈局，原定出任驻新加坡代表的他转而在2007年5月21日接任国防部长。2008年2月23日，李天羽因「鐽震风波」而辞去国防部长一职，继任者为前国防部副部长蔡明宪。
争议.
江国庆案.李天羽于1996年任空军政战部主任期间，自行举行记者会宣佈女童被姦杀案破案，犯人是江国庆，而获得「事蹟存记」之功奖，但该案在枪决前就