Da s-regjeringen ble omdannet av statsminister Göran Persson etter valget i 1998 ble Sahlin arbetsmarknadsminister i Näringsdepartementet med ansvar for arbeidsrettssaker, småbedrifter og regional næringspolitikk. Hun ble også ansvarlig minister for Estoniaspørsmål. I 2000 ble hun integrasjonsminister og i 2002 fikk hun ansvar for demokrati- og integrasjonsspørsmål, og likestilling. I november 2004 ble hun miljøminister og derved sjef for Miljö- och samhällsbyggnadsdepartementet. I samband med regjeringsskiftet etter det sosialdemokratiska valgnederlaget i september 2006 gikk hun av. Sahlin ble da nestleder i riksdagens sosialkomité.