1952年初，在刘青山张子善案中，他通过薄一波为刘、张二人求情，但被毛泽东拒绝。此后他被调任中央人民政府政务院任第一机械工业部部长，为发展中华人民共和国的机械工业、科学技术和培养科技人材做出了贡献。1956年9月，在中共八大上被选为中央委员。1957年任国务院科学规划委员会副主任，国家技术委员会主任兼第一机械工业部部长。1958年1月11日至22日，中共中央召开南宁会议，黄敬参加会议之后，坐飞机从南宁飞往广州。在這次會議上，毛澤東公報私仇，怒斥：「這不是俞啟威嗎？你是個老右傾分子。過去不成才，現在還是不成才。你要老實坦白你的問題！」