厦门大学聘为管理学院院长和教授。2000年6月，兼任深圳市人大常委会主任。2001年11月，张高丽离开了工作31年的广东，调任中共山东省委副书记、代省长、省长。2002年11月14日，在中共十六大上，当选为中央委员，同年11月21日接替赴中央任职的吴官正，出任中共山东省委书记。2003年1月，当选山东省人大常委会主任。2006年5月，已经退休的前中共中央总书记江泽民登泰山，张高丽下令封山两天，自己紧跟在后。2007年3月25日，转任中共天津市委书记，在同年10月22日举行的中共十七届一中全会上，当选中央