4年总统大选中，再度规划选战，使陈水扁顺利连任。在陈水扁政府期间，曾出任行政院秘书长、国家安全会议秘书长等职务。2007年2月6日被任命为总统府秘书长，2007年5月14日被任命为行政院副院长。2000年，陈水扁与邱义仁下令行政院大陆委员会主任委员蔡英文，全力阻止民进党天王兼高雄市市长谢长廷进行台海两岸城市交流。2004年4月13日，民进党「立委辅选策略小组」第一次会议，邱义仁说，2004年立法委员选举，民进党要延续2004年总统大选「割喉」策略，「割到断为止」；此言引发国亲联盟反弹，选举结果民进党