4年，当选为四川省人大常委会副主任。2016年3月，任中华人民共和国环保部副部长，2018年3月任新组建的生态环境部副部长。2020年4月，任中华人民共和国生态环境部部长。他成为改革开放以来继原科技部部长万钢和原卫生部部长陈竺之后，第三位非中共党籍国务院组成部门正职负责人。黄润秋是第九届、第十届、第十一届全国政协委员。2013年，当选第十二届全国人民代表大会四川地区代表。2016年2月辞去第十二届全国人大常委职务。2018年，当选第十三届全国政协委员、常委。2月22日-23日，为期两天的第五届联合国环境