Im Anschluss wurde Bertolini am 9. November 1907 Minister für öffentliche Arbeiten "(Ministro dei Lavori Pubblici)" im Kabinett Giolitti III und behielt dieses Ministeramt bis zum 11. Dezember 1909. Er war vom 17. Februar 1910 bis zum 20. November 1912 abermals Mitglied des Aufsichtsausschusses für die Bibliothek der Abgeordnetenkammer und vom 13. Mai 1911 bis zum 20. November 1912 auch der "Giunta generale del bilancio e dei conti amministrativi". Am 20. November 1912 übernahm er im Kabinett Giolitti IV das durch Königliches Dekret "(Regio Decreto)" Nr. 1205 vom 20. November 1912 neu geschaffene Amt des Ministers für die Kolonien "(Ministro delle Colonie)" und hatte dieses bis zum 21. März 1914 inne. Er gehörte zum sogenannten "Gruppo veneziano", einer Gruppe von überwiegend venezianischen Finanziers, Industriellen und Politikern, die unter der Führung von Giuseppe Volpi und Vittorio Cini in erheblichem Ausmaß die Innen-, Wirtschafts-, Kolonial- und Außenpolitik Italiens zwischen etwa 1900 und 1945 beeinflusste. Als es wegen des Libyenkrieges 1912 zu Verhandlungen kommen sollte, wählte Ministerpräsident Giovanni Giolitti für die Konferenz von Ouchy Volpi und Pietro Bertolini. Gaetano Salvemini erkannte in Volpi den „principale deus ex machina“ der Verträge. Wie Giolitti trat auch er für eine Neutralität Italiens ein, um einen Eintritt in den Ersten Weltkrieg zu vermeiden.