2002年，在小泉纯一郎内阁中，石破入阁担任防卫厅长官，但上任后不久即和文科相・渡海纪三朗一同爆出丑闻辞职。2007年9月，在福田康夫时期担任防卫大臣。2008年9月，福田康夫辞去首相和党总裁的职务后，石破茂参选总裁，但最终败于麻生太郎之下，后来在麻生内阁中，石破茂担任了农林水产大臣。2009年，自民党在大选惨败下野后，石破茂获任自民党的“党三役”之中的政务调查会会长，成为首位鸟取县出身的自民党高层，任期至2011年。2012年9月，他再次出马参选自民党的新总裁，在第二轮投票中败于前首相安倍晋三