2009年6月，于刘兆玄内阁任职研考会副主委，后转调交通部政务次长。在职期间建立各部会中程计画的撰写纲要与办法、参与行政院组织改造、协助设立国家书店。
交通部政务次长.2009年6月，叶匡时转任交通部政务次长，历刘兆玄内阁、吴敦义内阁、陈冲内阁，于2013年2月晋升交通部长。任职期间曾参与处理高铁借旧还新联贷的对外沟通、罗淑蕾批评桃园机场、国道三号走山事件。推动成立桃园国际机场公司，并任首任董事长，上任时宣布将在三年内将桃园机场之ACI（Airport Council Inte