Em 3 de novembro de 2016, ela foi nomeada Ministra da Defesa pelo primeiro-ministro Mariano Rajoy, segundo a segunda mulher a ocupar este cargo. Ela permaneceu no cargo até 7 de junho de 2018, quando foi aprovada a moção de censura ao governo Rajoy, movida pelo PSOE. Foi substituida no cargo por Margarita Robles.