Пасля дзяржаўнага перавароту ў маі 1926 года, здзейсненага Юзафам Пілсудскім, быў прызначаны прэм'ер-міністрам і займаў гэту пасаду тройчы на працягу чатырох гадоў з некаторымі перапынкамі, у час якіх Пілсудскі сам фармальна займаў гэту пасаду. У гэтыя перыяды Барталь быў намеснікам прэм'ер-міністра, міністрам рэлігіі і грамадскай асветы, але фактычна выконваў працу прэм'ера.