Stang ble utnevnt til statsråd i 1846 og leder i det nylig opprettede Indredepartementet. Han ble i denne posisjonen til 1856, og hans tjenestetid var preget av ustoppelig innsats for å reformere den norske infrastrukturen. I tillegg til å forbedre veinettet, havner, kanaler og fyrtårn, medvirket han i stor grad til at Norges og Skandinavias første jernbane ble opprettet, Hovedbanen som forbandt Christiania og Eidsvoll. Han jobbet også hardt for å heve viktigheten av og rollen til jordbruket i Norge ved å opprette universitetsutdannelse i jordbruk, utnevnte omreisende agronomer, og oppmuntret til bedre avl av norske husdyr.