Se incorporó al gobierno federal con el cargo de Procurador Federal del Medio Ambiente y el 23 de junio de 2005 el presidente Vicente Fox lo nombró Secretario de Medio Ambiente y Recursos Naturales, al dejar esa secretaría Alberto Cárdenas Jiménez, cargo que ocupó hasta el fin de su gobierno, en que su sucesor, Felipe Calderón Hinojosa lo nombra a su vez titular de la Comisión Nacional del Agua a partir de diciembre de 2006.