80年任总参谋部装备部科技处副团职参谋。1983年6月，父亲廖承志病逝，41岁的廖晖被调至国务院继承父亲侨务办公室副主任职位，从副局级跃升副部级。一年后，又晋升国务院侨务办公室主任，成为当时最年轻的正部级干部。1997年8月，香港回归后，转任国务院港澳事务办公室主任。香港回归初期，粤港合作联席会议制度由廖晖与香港特别行政区行政长官董建华共同推动，建立两地政府高层制度性联系，又担任澳门特区筹委会副主任委员。廖晖在2003年3月和2008年3月，当选第十届、第十一届全国政协副主席（排名第二位），成为党和