Le parti ayant perdu sa majorité absolue aux élections de 2008, il en profite pour en prendre la direction et se faire investir ministre-président de Bavière à la tête d'une « coalition noire-jaune ». Désigné président du "Bundesrat" en 2011 pour un an, il devient, en 2012, président fédéral d'Allemagne par intérim après la démission de Christian Wulff. Le scrutin de 2013 lui permet de reconquérir la majorité absolue des sièges au Landtag.