与中央的经济和农业工作并广泛赴地方调研。1997年中共十五大，当选为中共中央政治局委员兼中央书记处书记，正式成为党和国家领导人。1998年，当选为国务院副总理，进入中央政府，在朱镕基内阁中分管农业和金融等工作。副总理任内，曾赴湖北前线指挥应对1998年长江特大洪水灾害。2002年11月，在中共十六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