Ved landstingsvalget 2009 ble han valgt inn med 5 461 personstemmer, til forskjell fra sittende statsminister Hans Enoksen sine 1 413 personstemmer. Inuit Ataqatigiit vant i et valgskred som gav partiet nærmere 44 % av stemmene, og gjorde at Kleist kunne danne regjering, en koalisjon sammen med Demokraatit og Kattusseqatigiit, med seg selv som Grønlands femte statsminister gjennom tidene. Kleist ble dermed Inuit Ataqatigiits første statsminister, den første statsminister til å tilhøre et annet parti enn Siumut, og den første statsminister etter at det utvidede indre selvstyret trådte i kraft fra 21. juni 2009.