马英九竞选政见中，庞建国负责科技政策之撰写。2008年出任中华民国总统马英九政府的海基会副秘书长（原本内定出任海基会副秘书长，实际为顾问身份），担任两岸谈判代表，但因失言风波遭到抨击而退出第一线工作。2012年8月，庞建国取得教授资格，继续于中国文化大学中山与中国大陆研究所专任教职。