Fra 2005 til 2007 var han olje- og energiminister i Jens Stoltenbergs rødgrønne regjering. Det var i Enoksens statsrådsperiode at Statoil fusjonerte med olje- og gassdivisjonen i Norsk Hydro. Enoksen sørget også for at konsesjonslovgivningen for vannkraftverk kom i samsvar med EØS-reglene, så Norge kunne beholde hjemfallsretten.