3 18 грудня 2007 — Міністр закордонних справ України в уряді Юлії Тимошенко, призначений згідно з конституцією за поданням президента Віктора Ющенка. На посаді, зокрема, займався питаннями правової регламентації перебування Чорноморського флоту Росії в Україні і переведенням питань організації його виводу в практичну площину. Активно підтримував Грузію під час збройного конфлікту з Росією у 2008, чим теж викликав незадоволення в Москві. Міністр закордонних справ України Володимир Огризко і його заступник Костянтин Єлісєєв нагороджені грузинським Орденом Честі за підтримку Грузії у війні з Росією.