升任中共浙江省委常委，时年42岁，在省委书记习近平的领导下工作。2007年年中，浙江省委换届，陈敏尔连任省委常委，及后兼任省政府常务副省长。
贵州.2012年2月，中共中央宣布，任命陈敏尔为中共贵州省委副书记；当年12月，接替赵克志出任省政府党组书记。2013年1月当选贵州省人民政府省长。2015年7月31日，中共中央决定陈敏尔任中共贵州省委书记，2017年4月20日连任。2016年1月30日，当选为贵州省人大常委会主任。陈敏尔在贵州从政期间，主张兼顾公平与发展、超越左右之