获选为广东省委副书记。黄华华于2011年11月4日在广州召开的广东省第十一届人大常委会第二十九次会议上请求辞任省长一职，并获通过接受；其省长一职由原广东省常务副省长朱小丹出任代理省长。在黄华华主政省长期间成功主办广州亚运以及深圳大运会外，还积极推动粤港、粤澳以及泛珠三角之间的区域合作、落实CEPA政策、改善珠江水质问题、放宽自由行到港澳政策、八达通与岭南通互联互通使用；但在他任内出现多个群众事件，劳工事件如富士康员工自杀事件等。2011年12月31日获任命为全国人大华侨委员会副主任委员，在2018年