2010年の大統領選挙に立候補し、干支に因んだ白虎を陣営のシンボルとして選挙活動を行った。1月17日に行こなわれた第1回投票の結果約25％の得票率で2位となり、2月7日の決選投票に臨んだが、ヤヌコーヴィチを上回る票は得られなかった。すると14日にティモシェンコは選挙で不正が行われたと主張、法廷闘争に持ち込む意向を表明し、16日にはウクライナ最高行政裁判所に提訴した。しかし20日になって「提出した（不正選挙の）証拠が形式的にしか審理されないのでは、法廷闘争を続ける意味がない」として結局訴えを取り下げた。その後も首相の任には留まり辞任を拒否していたが、3月3日に首相不信任決議案が議会で可決されるに至って総辞職を余儀なくされ、ここにティモシェンコは事実上失脚した。
2005年1月24日、ティモシェンコはユシチェンコ大統領によって首相代行に指名された。ユシチェンコは閣僚名簿を議会に提出し、与野党の交渉の結果、2月4日に373票（承認に必要な投票数226）の圧倒的多数の賛成によって承認され、正式に首相に就任した。首相在任中は、大衆迎合的な言動が目立ち、ティモシェンコ派による工場乗っ取り事件などもあり、国民の反発を買っていた。また、オレンジ革命で共闘したユシチェンコと対立した。そのため、2005年9月8日にユシチェンコ大統領によって首相を解任される。2006年3月、ウクライナ最高会議の選挙では前回の選挙の三倍近くの票を獲得し、第二党に躍進する。ウクライナ最高会議でのユシチェンコ派の与党「われらのウクライナ」の惨敗を受け、首相への返り咲きを狙っていたが、2006年7月9日、ヴィクトル・ヤヌコーヴィチ率いる地域党と社会党、共産党の3政党が連立与党を組む合意によって阻止され、ヤヌコーヴィチの首相就任を許した。2007年9月に行われた議会選挙では、ティモシェンコ・ブロックは前回よりも議席数を伸ばし、盟友のユシチェンコ率いる「われらのウクライナ」とあわせて議会の過半数を獲得。同年12月18日、首相に返り咲いた。2008年1月にはソ連時代の貯蓄銀行の個人資産への補填を実施し、支持率を飛躍的に高める。しかし大統領の権限を制限する一連の法案を提出したことで、大統領側と対立を深めることになった。さらに同年8月からの南オセチア紛争以降は、グルジア寄りの姿勢を採らず、外交上でも大統領側との立場の違いが明確化した。そして同年9月16日、ユシチェンコ与党「われらのウクライナ」が連立政権から離脱した。同年10月1日にティモシェンコはユシチェンコがグルジアへ武器を提供していたと告発した。翌10月2日にロシアを訪問、首相のウラジーミル・プーチンと会談し、天然ガス輸入価格の抑制をとりつけることに成功した。その後、大統領との対立は同年12月9日にユシチェンコ、ティモシェンコ、そしてウクライナ最高会議議長のリトビンの三派による連立政権が樹立されたことで一応の決着をつけた。2009年3月25日に来日。
電子回路の分野においては、主にデジタル回路で「高電位」と「低電位」を区別する境となる電位をさす。「しきい値」の他、英語の発音に近い「スレッショルド」、「スレシホールド」などと呼ぶことも多い。多くの大学の工学部のカリキュラムに組まれている。デジタル回路では、信号線の電位がしきい値の付近にある場合、電位のごくわずかな揺らぎによって論理「H」として解釈されたり論理「L」として解釈されたりするため、正しい処理ができなくなる。さらに、CMOSによる回路ではしきい値付近の電位を入力信号線に与えると内部に大電流が流れて素子破壊の危険がある。このため、しきい値に大きな幅を持たせて、「○○ V以下ならLとする」「○○ V以上ならHとする」というように上下限が規定されていることが多い。同じデジタル回路でも、素子の構造によってしきい値範囲は大きく異なる。このため、動作電圧が同じであってもしきい値が異なる場合には回路を直接接続することはできない。例えば、TTLのしきい値は0.8 V - 2.0 Vであるが、これをしきい値が1.0 V - 3.5 VであるCMOSと接続することはできない。ただし、CMOS標準ロジックICの場合、回路を工夫してTTLとしきい値をほぼ同一にした製品群があるため、この問題は解決されている。このように、入力電位がしきい値範囲内になることを避けなければならないが、電気回路である限り電位の過渡状態は必ず存在し、その時間をゼロにすることはできない。特に通信線などの配線長が長い回路の場合には、配線部分の静電容量と抵抗により電位変化がゆっくりになり、しきい値範囲に入ってしまう時間が長くなることがある。このような場合には、回路素子を工夫することにより、「低電位から高電位に変化する際のしきい値」と「高電位から低電位に変化する際のしきい値」を異なるものとする。例えば低電位が0 V、高電位が5 Vだとして、低電位から高電位に変化する際のしきい値を4 V、高電位から低電位に変化する際のしきい値を1 Vとなるようにつくられた回路で説明をしよう。入力信号が0 Vから5 Vまでゆっくりと上昇した場合、4 Vを超えるまでは「低電位である」と判断されるため、1 V付近で電位が揺らいでも問題が無い。ひとたび4 Vを超えると、今度は「高電位である」と判断されるので1 Vのしきい値を下回らない限り高電位であるという判断は変わらない。つまり、4 V付近で電位が揺らいでも問題が無い。入力信号が5 Vから0 Vに変化する場合も同様で、この回路は入力信号の揺らぎに対して安定して動作することになる。このように工夫した入力回路は、「シュミットトリガ」や「入力ヒステリシス回路」などと呼ばれる。