Im Jahr 2003 erklärte Westerwelle, die Laufzeit von bestehenden deutschen Kernkraftwerken solle nicht vorzeitig beendet, sondern wieder verlängert werden. Dies könne den Verbrauch von Erdöl und Kohle senken. Atomkraft sei Teil des deutschen Energie-Mixes, zu dem auch Sonnen- und Windenergie gehörten. Im Laufe der folgenden Jahre vertrat Westerwelle diese Forderung durchgehend. 2010 beschloss die schwarz-gelbe Koalition tatsächlich eine Verlängerung der Laufzeiten, revidierte diese Entscheidung jedoch im folgenden Jahr unter dem Eindruck der Nuklearunfälle von Fukushima. Die Koalition verhängte ein Moratorium der von ihr zuvor beschlossenen Laufzeitverlängerung deutscher Kernkraftwerke und besiegelte schließlich mit dem Atomkonsens den Atomausstieg bis zum Jahr 2022.