任外务大臣政务官。2007年7月第一次安倍改造内阁，他被安排就任外务副大臣，不久后福田康夫内阁建立，他得以留任。期间伊朗发生日本公民被绑架事件，小野寺担任外务省紧急对策本部长。2009年大选，自民党大败，但在小野寺的选区，他依然大胜对手菅野哲雄（社会民主党）5万多票，并成功阻止菅野比例复活。连任后，小野寺就任自民党宫城县连会长。自民党下野后的总裁选举，小野寺一度准备出马，但是最终放弃参选。他认为「党的再生需要展现中坚、年轻议员的存在感，必须打破古旧的体制才能焕然一新」，因此没有投票给同派的谷垣祯一，而是