После военного переворота 2014 года при новом премьер-министре Праюте Чан-Оча он 31 августа 2014 года возглавил министерство обороны, войдя 16 сентября в Национальный совет для мира и порядка. Некоторые политические эксперты заявляли, что Вонгсуван поддерживал антиправительственные выступления с 2013 года и рассматривался на должность премьер-министра в случае победы протестующих. Пол Сандерсон в газете «New Mandala» заявлял о том, что Вонгсуван был ключевым организатором военного переворота, а некоторые лица называли его и лидером восставших, что сам министр категорически отрицал.