Den 24. november 2009 ble hun utnevnt til klima- og energiminister i Lars Løkke Rasmussens første regjering, etter at hun meldte seg inn i Venstre tidligere samme dag. Ved ministerrokaden den 23. februar 2010 ble Friis samtidig utnevnt til likestillingsminister. Fra folketingsvalget den 15. september 2011, da Venstre og Det Konservative Folkeparti tapte regjeringsmakten, var hun medlem av Folketinget. Friis var partiets ordfører i EU-spørsmål frem til hun ble fritatt fra vervet i Folketinget i mai 2013 for å bli prorektor igjen.