Nordli ble våren 1981 utnevnt til fylkesmann i Hedmark. Da han søkte ble det spekulert i om forgjengeren Annfinn Lund søkte seg bort fra fylkesmannsjobben for å gi rom for Nordli. Kontorsjef Kåre Bakke var konstituert fylkesmann i fire år, og Nordli tiltrådte embetet i 1985 og hadde det til han gikk av med pensjon i 1993.