オルメルトはシャロンの政策を引き継ぎ、パレスチナ問題に関して「平和のためのロードマップ」と2国家共存解決の方針を採ることとなった。イスラエル政府とパレスチナ自治政府のファタハは2007年11月のアナポリス会議で一時良好関係のピークに達した。一方で彼の任期中はヒズボラやパレスチナ内閣を率いるハマースと多くの軍事的衝突が起こり、オルメルトと国防相アミール・ペレツは2006年のレバノン侵攻を厳しく批判された。2008年にはパレスチナとの停戦協定が失効する直前、イスラエル国防軍はガザ地区への空爆を行った。オルメルトはこの攻撃はハマースの指導者を狙ったものであるとした。