弼复归中国国民党主流派。以后他当选中国国民党中央候补执行委员，并在第五届中的1936年（民国二十五年）7月升任中央执行委员。1941年（民国二十九年）7月，任行政院全国水利委员会主任委员（1946年6月，改水利委员会委员长）。1947年4月23日，国民政府准免水利委员会委员长薛笃弼本职；特任薛笃弼为行政院政务委员，兼水利部部长。6月6日，水利部召开全国水利会议，部长薛笃弼主持，到各省水利工作者130余人，分「水利行政」、「整理水道」、「勘测实验」、「江河修防」等组，审查提案；6月9日，通过《五年水利建设