בתקופת כהונתו כשר התקשורת ביצע את רפורמת הסלולר, עליה הכריז קודמו בתפקיד, אריאל אטיאס מספר חודשים לפני בחירות 2009 אף כי דחה את ההחלטה על ביצועה. הרפורמה כללה מתן רישיונות למפעילי רשתות סלולר וירטואליים ומתן זיכיון לכניסתו של מפעיל סלולרי נוסף, גולן טלקום. רגולציות נוספות שיישם בשוק הסלולר כללו הגבלה של דמי הקישוריות בין רשתות שונות ל־7 אגורות לדקה; הטלת איסור על חיוב הלקוחות בגין עזיבת תוכנית; הטלת איסור על החברות הסלולריות למכור מכשירי סלולר נעולים, שניתנים לשימוש רק עם כרטיסי ה־SIM של המוכרת, וחיובן לפתוח בחינם את המכשירים שכבר מכרו והטלת איסור על חיוב לקוחות ללא ידיעתם בגין הודעות תוכן. רפורמה זו הובילה להגברת התחרות בשוק ולירידה חדה במחירים ובמקביל לירידה ברווחיות חברות התקשורת.
בשוק האינטרנט אישר כחלון כניסת חברת תשתיות סיבים אופטיים שלישית, Unlimited, על בסיס התשתית של חברת החשמל. זאת בנוסף לבזק והוט.
ביוני 2011, על רקע מחאת הקוטג', אמר ראש הממשלה נתניהו בישיבת הממשלה: "כחלון עשה דברים גדולים, תהיו כחלונים ותמצאו פתרונות". כחלון מצידו, לקראת הבחירות, תלה את הצלחת הרפורמות שקידם, בשיתוף הפעולה המלא של נתניהו, ואמר שהוא (כחלון) הלך בדרכו.
בדצמבר 2011 קיבל כחלון את אות אביר איכות השלטון.
פסק זמן מהפוליטיקה.
באוקטובר 2012 הודיע כחלון שהוא לוקח פסק זמן מהחיים הפוליטיים ולא יתמודד בבחירות המקדימות שיתקיימו בליכוד לקראת הבחירות לכנסת התשע עשרה. בינואר 2013 הודיע שגם לא יכהן כשר בממשלה שתקום לאחר הבחירות. יומיים לפני מועד הבחירות הודיע עם ראש הממשלה בנימין נתניהו כי מינהל מקרקעי ישראל יועבר ממשרד השיכון למשרד ראש הממשלה וכחלון ימונה לתפקיד יו"ר המנהל, כדי שיפעל להוזלת מחירי הדיור. המינוי נכלל במסגרת ההסכם הקואליציוני עם מפלגת יש עתיד, אולם לבסוף נותר המנהל כפוף למשרד השיכון, ועמד בראשו שר השיכון אורי אריאל ממפלגת הבית היהודי.
במרץ 2013 הושבעה הממשלה החדשה והסתיימה כהונתו של כחלון כשר. בסוף 2013 הקים את "המרכז לרפורמות ומנהיגות" במכללה האקדמית נתניה ועבד בו כמנהל. פרסומי המכון עוסקים בכחלון והתבטאויותיו, והוא ממומן מתרומות של אנשי עסקים, שאת מרביתן גייס כחלון בעצמו.
לקראת בחירות 2015.
באפריל 2014 הודיע כחלון כי בכוונתו לחזור לפוליטיקה, אך שיתקשה לשוב לליכוד, שלטענתו זנח את ההיבט החברתי ואת הפרגמטיות המדינית בשל השתלטות של גופי ימין קיצוני. עוד טען, כי התוצאות שהשיגה הממשלה במאבק ביוקר המחיה ובבריחת המוחות אינן טובות, ושעמדותיו ותמיכתו במחאה החברתית בישראל 2011 התנגשו עם עמדותיו של ראש הליכוד נתניהו. ב־20 באוקטובר באותה שנה הצהיר שיקים מפלגה חדשה לקראת הבחירות הבאות, ולמחרת עזב רשמית את הליכוד. בדצמבר, בעקבות הקדמת הבחירות, חתם על הסכם עודפים עם "ישראל ביתנו", ורשם את המפלגה שהקים, "כולנו בראשות משה כחלון". קמפיין המפלגה התמקד בכחלון ובסוגיות כלכליות חברתיות. בבחירות זכתה המפלגה ב־10 מנדטים.
ביוני 2018 הוקרן לראשונה סרט דוקומנטרי בשם "המועמד" המציג את כחלון בימי הבחירות לכנסת.
שר האוצר.
בתקופת כהונתו של כחלון כשר אוצר נשמרה, ככלל, מגמת הצמיחה במשק. כחלון הפנה חלק ניכר מתשומת לבו לנושא מחירי הדיור בעיקר באמצעות תוכנית "מחיר למשתכן". במסגרת ההסכם הקואליציוני הוכפפו למשרד האוצר מנהל התכנון שהיה קודם לכן במשרד הפנים,ורשות מקרקעי ישראל. לדברי כחלון צעדים אלו נועדו לאפשר לו להביא להורדה במחירי הדיור.
ב־14 במאי 2015 מונה לשר האוצר. עם כניסתו לתפקיד מינה למנכ"ל משרדו את שי באב"ד שהיה אחד ממועמדי מפלגת כולנו לכנסת, במקומה של יעל אנדורן. מתוקף תפקידו כשר האוצר הוא חבר הקבינט המדיני-ביטחוני ויו"ר הקבינט החברתי-כלכלי ויו"ר קבינט הדיור.
כחלון תומך בשימור כוחו של בג"ץ, ובהסכם הקואליציוני שערכה סיעתו עם הליכוד כלול סעיף המביע את התנגדות מפלגתו ל"פסקת ההתגברות" שנועדה לאפשר לכנסת, ברוב מיוחד ולפרק זמן מוגבל, לחוקק מחדש חוק שנפסל על ידי בג"ץ. ההסכם פוטר אותה ממחויבות קואליציונית בעניינו, ובכך נמנע קידומו. ההסכם גם מתנה חקיקת חוקי יסוד חדשים או שינוי הקיימים בהסכמת כל סיעות הקואליציה. בדצמבר 2016, לקראת העלאת הצעת חוק ההסדרה לאישור בקריאה ראשונה בכנסת, נוסף לה לפי דרישת כחלון סעיף המחריג ממנה צווים שיפוטיים קיימים, ובכך נמנעה עקיפת פסק הדין המחייב את הרס המאחז עמונה. עם זאת, ב-2018 הביע כחלון נכונות לחקיקה היפותטית שתגן מפני התערבות שיפוטית רק על חקיקה שתכליתה טיפול בבעיית המסתננים.
מספר שבועות לאחר מינויו הודיע שלא יעסוק בענייני משק הגז, בשל קשריו עם איש העסקים קובי מימון, זאת, אף על פי שבראיון ששודר בערוץ 2 לפני הבחירות, אמר שקשריו עם איש העסקים לא ישפיעו על פעולותיו בנושא. משה כחלון ויואב גלנט (מס' 2 ברשימת כולנו) נמנעו מלהצביע בעניין מתווה הגז, בנימוק של ניגוד עניינים, אך כחלון עודד את סיעתו להצביע בעד המתווה.
בתחילת 2017 היה כחלון השר היחיד שהתנגד ליוזמתו של ראש הממשלה, בנימין נתניהו, לבטל את הקמת תאגיד השידור הישראלי ובמקומו לשקם את רשות השידור. לבסוף הושגה פשרה לפיה התאגיד יוקם, אולם גוף החדשות שלו יתבסס על עובדי החדשות של רשות השידור. לבסוף בוטלה הצעת החוק לפיצול תאגיד השידור, עקב זכיית ישראל באירוויזיון. תאגיד השידור האירופאי דורש כי הגוף שישדר את האירוויזיון יהיה בעל חטיבת חדשות, מה שלא היה מתקיים אם הצעת החוק לפיצול התאגיד הייתה עוברת.
במאי 2017 הועברו חלק מסמכויותיו של כחלון כשר אוצר הנוגעות לחוק התקשורת, לחוק משק הגז הטבעי ולחוק הנפט אל השר אלי כהן.
בשנים 2016 ו-2017 נמנע כחלון מלמסור לוועדת הכספים את המלצותיו בנוגע להעלאת גיל הפרישה לנשים, וכתוצאה מכך דחתה הוועדה את תחילתו של מהלך זה ביותר משנה.
בנובמבר 2017 מינה כחלון את שאול מרידור לראש אגף התקציבים באוצר.
קידם את החוק האוסר על שיווק אופציות בינאריות מישראל למדינות אחרות, ביוזמת יו"ר רשות ניירות ערך, שמואל האוזר.
ביוני 2017 מינה את ועדת קוצ'יק לבחינת סמכויות הנהלת משרד האוצר, עקב מחלוקות וביקורות הנוגעות לממשקים בין מנכ"ל המשרד ובין ראשי האגפים בו.
בשנת 2018, בשנה השלישית לכהונתו של כחלון, הועלה דירוג האשראי של ישראל לרמתו הגבוהה אי פעם.
מיסוי.
מדיניות האוצר בתקופת כחלון, בתמיכתו של ראש הממשלה נתניהו, הייתה להפחית את נטל המיסים העיקריים, הפחתה שהסתכמה בכ-13 מיליארד ש"ח בשנה. זאת חרף אזהרות נגידת בנק ישראל, קרנית פלוג, כי הדבר עלול להוביל לחריגה מיעד הגירעון. כחלון סבר, כי הפחתת שיעורי המס לא תפגע בהכנסות המדינה: "תפיסת העולם שלי אומרת: כמה שאדרוש פחות מיסים, ההכנסה של המדינה תהיה גבוהה יותר". בעקבות עודף בגביית המיסים הביא כחלון להורדת שיעור מס ערך מוסף מ־18% ל־17%, החל מ־1 באוקטובר 2015. כן הופחת במהלך כהונתו מס החברות מ-26.5% ל-23%, מדרגות מס ההכנסה רווחו, והוגדלו בהוראת שעה נקודות הזיכוי להורים לילדים עד גיל 5 שנים. בסוף 2017 הורה להפחית משמעותית, בחלק מהמקרים לאפס, את שיעורי המכס על מוצרי תינוקות, מכשירי חשמל ביתיים, בגדים ומוצרים נוספים. כעבור שנה נמצא כי עלות ההקלה לאוצר המדינה הייתה כ-1.5 מיליארד ש"ח, והמחיר לצרכן ירד במידה קטנה בהרבה מהפחתת המכס. ניסיונו של כחלון להטיל מס ריבוי דירות על המחזיקים בשלוש דירות ומעלה נכשל, לאחר שבג"ץ פסק שנפל פגם יסודי בהליך חקיקתו.
נושא שבו דווקא העלה כחלון מיסים הוא החסכון הפנסיוני, בכך שבמסגרת חוק ההסדרים לשנים 2015/6 הורדה תקרת הפטור ממס להפקדות המעביד לתגמולים (פי 2.5 מהשכר הממוצע במשק, במקום פי 4 לפני כן, במסגרת תיקון מס' 209 לפקודת מס הכנסה), ובחוק ההסדרים לשנים 2017/8 נקבעה תקרה לפטור ממס על הפקדות המעביד לפיצויים (פי 3 מהשכר הממוצע במשק, במסגרת תיקון מס' 232 לפקודת מס הכנסה), כל הפקדה לפנסיה כנגד ההכנסה שמעבר לתקרה חויבה במס כמו הכנסה מיידית.
הכנסות חד-פעמיות, כגון מיסים שהתקבלו מרווחי מכירתן של החברות מובילאיי וסודהסטרים, סייעו לאוצר לעמוד ביעדי הגירעון למרות הפחתות המיסים הניכרות, אך במרץ 2019, לקראת סוף כהונתה של הממשלה, התפרסם כי הגירעון בתקציב הממשלה עלה על החזוי, בעיקר כתוצאה מהורדת שיעורי המס בשנים הקודמות. ביוני אותה שנה פורסם שהגירעון צפוי להגיע בסוף 2019 ל-51 מיליארד ש"ח, שהם 11 מיליארד ש"ח מעבר לתכנון, ובסוף 2020 צפויה החריגה להגיע ל-22.6 מיליארד ש"ח. לטיפול מיידי בבעיה החליטה הממשלה על קיצוץ בהוצאותיה, ובהמשך צפויה העלאת מיסים.
רפורמות והסכמים.
בכהונתו כשר אוצר פוצל ממשרד האוצר אגף שוק ההון, ביטוח וחסכון והפך לרשות עצמאית. בתקופתו אושר במסגרת חוק ההסדרים כלל הנומרטור אשר מחייב מציאת מקור תקציבי להצעות שאמורות להתקיים במהלך שלוש השנים הקרובות ומחייב את משרד האוצר להציג לממשלה את תחזיות הגירעון הממשלתי פעם בחצי שנה (יוני ודצמבר). במסגרת חוק ההסדרים אושרו גם רפורמת התמרוקים ורפורמה במכון התקנים.
בנוסף, כשר אוצר עבר החוק לשינוי מבנה הבורסה בתל אביב והפיכתה לגוף למטרות רווח.
כחלון הגיע יחד עם שר האנרגיה יובל שטייניץ להסכמות עם חברת החשמל וההסתדרות על רפורמה במשק החשמל, במאי 2018. במסגרת הרפורמה תמכור חברת החשמל תחנות כוח ותוגבר התחרות במקטע הייצור, תופרד חברת ניהול המערכת מחברת החשמל, ויפרשו כ-4,000 עובדים. עלות הרפורמה לפי ההערכות היא כ-7 מיליארד שקלים לאורך שנות הרפורמה, והיא תמומן מאי הורדת תעריף החשמל לציבור.