六大上当选为中共中央政治局常委，进入国家权力中枢。2003年3月，当选为国务院总理，在中共中央总书记胡锦涛主政下全面领导政府工作。在此期间，温家宝还曾兼任中央机构编制委员会、国家国防动员委员会、国家能源委员会主任，中共中央财经领导小组副组长，国务院西部地区开发领导小组组长等职。2008年3月，获得连任，至2013年3月被李克强取代而退休。温家宝在总理任内曾亲自参与组织或处置过SARS事件、汶川地震、北京奥运会、2007-2008年环球金融危机、青海玉树地震、上海世博会、甘肃舟曲特大泥石流、广州亚运会等重大活