1997 wurde Ebtekar Vizepräsidentin (Ministerin) für Umwelt während der Präsidentschaft des Reformers Mohammad Chātami. Damit war sie neben Sarah Schojaei das erste weibliche Kabinettsmitglied seit der Iranischen Revolution 1979. Als Vorsitzende der Iranischen Umweltbehörde führte sie zahlreiche strukturelle Reformen in der Behörde durch. Am Internationalen Frauentag im März 2002 sprach sie auf einem internationalen Kongress weiblicher Umweltminister in Helsinki. Mit der Wahl von Mahmud Ahmadineschād zum Präsidenten 2005 schied sie aus der Regierung aus und arbeitete wieder als Immunologin sowie seit 2007 im Stadtrat von Teheran. 2013 übernahm sie erneut das Amt der Umweltministerin unter der Präsidentschaft von Hassan Rohani. Sie unterstützte mit zahlreichen Gesetzesinitiativen unter anderem zum Schutz von Feuchtgebieten und zum Ausbau der Solarenergie das avancierte Umweltprogramm Rohanis, das 2017 mit einer landesweiten Baumpflanzkampagne international bekannt wurde. Ein wichtiges Thema ihrer Amtszeit war der Kampf gegen die zum Teil katastrophale Luftverschmutzung in Teheran, Ahwas und anderen Großstädten. Viel diskutiert wurde ihre „18-Grad-Challenge“, in der sie die Einwohner Teherans aufforderte, ihre Wohnungen im Winter nicht über 18 °C hinaus zu heizen, um die Luft weniger zu verschmutzen. Zu ihren Erfolgen zählt, dass der Hamun-See in Belutschistan 2016 von der UNESCO zum Biosphärenreservat erklärt wurde.