光绪元年（1875年），翁同龢署刑部右侍郎。次年四月，慈禧太后命教授光绪帝读书。不久，迁户部侍郎，充经筵讲官，晋都察院左都御史。历任刑部、工部尚书。光绪八年（1882年），充任军机大臣。光绪十年（1884年）中法战争中，主张进兵结合谈判，不可一味依仗刘永福之黑旗军。不久，罢直军机。历加太子太保，赐双眼花翎、紫缰。翁同龢因曾国藩及李鸿章曾经检举其兄，因而终身与李鸿章有私怨。翁同龢对于慈安太后与慈禧太后推行的洋务运动颇为排斥，对于该运动也有所批评，并影响往后光绪帝亲政后的举措。任户部尚书期间，处处刁难北洋