002年，连任第十六届中纪委常委；2004年1月，在第十六届中纪委第三次全体会议上，增补为中纪委副书记；成为继邓颖超、刘丽英之后，第三位女性担任中纪委副书记。2007年4月28日，时任中纪委副书记、监察部部长的李至伦因病逝世；当年8月30日，第十届全国人大常委会第二十九次会议通过任命，马馼出任监察部部长；使她成为当时国务院组成部委中唯一的女部长；也是继钱瑛之后的第二位女性监察部部长；同年9月，马馼又兼任新设立的国家预防腐败局首任局长，并兼任国务院纠正行业不正之风办公室主任。2007年10月，在中共十七大