Stoltenberg frilanset som journalist i 1979–1981, arbeidet som konsulent i Statistisk sentralbyrå 1989–1990 og som timelærer i samfunnsøkonomi ved Universitetet i Oslo 1989–1990. I Statistisk sentralbyrå arbeidet Stoltenberg blant annet med å teste og anvende det sentrale modellverktøyet for makroøkonomiske kort- og langtidsberegninger – MODAG og MSG.