En 1861, Nye fue nombrado Governador del recién creado Territorio de Nevada por el presidente Abraham Lincoln; hasta la admisión de Nevada como un estado dentro de la Unión en 1864, fue elegido como republicano en el Senado de Estados Unidos; fue reelegido en 1867 y sirvió desde el 16 de diciembre de 1864 hasta el 3 de marzo de 1873.