同年12月4日、第46回衆議院議員総選挙の公示を受けて比例東海ブロックへ日本維新の会から単独立候補1位として出馬し、公職選挙法の規定により参議院議員を退職（失職）。選挙の結果、衆議院議員に当選した。維新では国会議員団総務会長兼国会議員団選挙対策委員長を務めた。なお、日本維新の会執行役員で総務会長を務めていた大阪府議会議員の東徹は2013年の参議院議員選挙で当選し、参議院議員となったが、国会議員団総務会長は引き続き藤井が務めた。