南战争之际曾随天皇前往京都。1878年担任宫内御用挂、文学御用挂。1879年4月，日本在琉球藩旧地设置沖绳县，锅岛直彬担任第一任县令。在沖绳县令任上，锅岛直彬让佐贺县（当时属长崎县）出身的30余名亲信分据要职。同时提出「旧惯温存」的施政方针，沿袭了琉球国土地、租税、地方制度等等旧制，将施政重点放在了劝学、劝业等等方面。另一方面，锅岛直彬支持并奖励发展制糖业，这与琉球王国时代的王室特权是矛盾的，因此引起了琉球人与鹿岛籍糖商的对立，以及琉球士族的反抗。1881年，锅岛直彬被迫辞职回到东京。同年成为元老院议官