Im Juni 2018 wurde sie Umweltministerin im ersten Kabinett Sánchez. In diesem Amt zeichnete sie für eine Neuausrichtung der spanischen Energiepolitik verantwortlich und setzte sich innerhalb der EU für anspruchsvollere Zielsetzungen beim Anteil erneuerbarer Energien ein. und Sie war neben Sánchez und Madrids Bürgermeister José Luis Martínez-Almeida mitverantwortlich dafür, dass die UN-Klimakonferenz 2019 nach der Absage Chiles im Dezember 2019 in der spanischen Hauptstadt stattfand. Im April und November 2019 wurde sie als Abgeordnete der Provinz Madrid ins spanische Parlament gewählt. Im Kabinett Sánchez II, das im Januar 2020 vorgestellt wurde, ist sie eine von vier Stellvertretern des Ministerpräsidenten und Ministerin für ökologischen Wandel und Demographie ("vicepresidenta para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico").