松井一郎
府知事選を巡っては当初、維新は元経産官僚の古賀茂明やニュースキャスターの辛坊治郎に立候補を打診したが、両者とも固辞したため、10月23日に松井は橋下と共同で会見を行い、橋下が大阪市長選挙に立候補して、松井が橋下の後継として大阪府知事選挙に立候補することを発表した。それに伴い、大阪維新の会大阪府議会議員団幹事長を退任した。
11月10日、大阪維新の会公認候補として立候補を届け出た。それに伴い大阪府議会議員を自動失職した。11月27日の投開票の結果、前池田市長の倉田薫らを破り、初当選。翌日、選挙管理委員会による当選の告示があり、第18代大阪府知事に就任した。大阪府知事としては初の大阪府議会議員出身者であり、また大阪府出身の人物が知事に就任するのは岸昌以来となる。
2012年、国政政党日本維新の会に参加して、幹事長に就任。
2014年、維新と結いの党が合併してできた維新の党でも、引き続き幹事長に就任。
同年末、大阪都構想の実現及び統一地方選挙に専念するため、橋下の代表辞任とともに松井も維新の党の幹事長を辞任、橋下が党最高顧問、松井が党顧問に就いた。
大阪市特別区設置住民投票実施後の2015年5月20日、知事の任期満了まで大阪維新の会幹事長と維新の党顧問の役職を続けることが決定した。
2015年8月27日、維新の党からの離党を橋下徹と共に表明。その後国政政党おおさか維新の会を結党。
2015年9月26日、大阪維新の会は同年11月実施の大阪府知事選挙に松井を擁立することを正式に決定し、松井は再選を目指し出馬することとなった。10月1日、次期知事選挙への立候補を正式に表明した。11月22日、202万5387票を獲得し、元大阪府議会議員の栗原貴子(自民党推薦、民主・共産支援)、元大阪府立高校教諭の美馬幸則を破り再選された。
北朝鮮による弾道ミサイル発射を受け、松井は「我が国に対する安全保障上の重大な脅威であり、許しがたい暴挙である。また、明白な国連安全保障理事会決議違反であり、我が国のみならず、国際社会の平和と安全を脅かす行為で、断じて許せないものである。」と北朝鮮を厳しく批判。金正恩あての抗議文を送付することを発表した。また、「国際社会による封じ込め」を提言した。
2019年7月、重度障害のあるれいわ新選組の木村英子、舩後靖彦両参議院議員が、障害者が働いている間も介助を受けられるよう制度の見直しを求めたことについて、松井は「介助制度がないと働けないのか。違うと思う。支援を受けずに働いている人もいる」と発言した。これに対し、れいわ新選組の山本太郎代表は「障害者が自らポケットマネーを出して働ける状況をつくるのは明らかに間違いだ。あしき前例になる」と反論した他、NPO法人日本障害者センターの家平悟事務局長は「障害の状態によって必要な支援が異なることを理解していない」と批判した。
2020年4月、新型コロナウイルス対策で飲食店の営業が減り、スーパーマーケットが混みあっている問題について、「(女性は買い物に)時間がかかる。男は言われた物をぱぱっと買って帰れるから(男性が)接触を避けて買い物に行くのがいいと思う」と述べた。記者が偏見に基づいた発言で、男女は関係ないと指摘すると「それはそうやね。わが家では時間がかかる」と釈明した。
2022年2月13日、タレント・水道橋博士が「【維新の闇!】大阪市長・松井一郎の経歴を調べたらヤバかった!」と題されたYouTubeの動画を紹介したツイートに対して松井は「水道橋さん、これらの誹謗中傷デマは名誉毀損の判決が出ています。言い訳理屈つけてのツイートもダメ、法的手続きします。」と返信。さらにと水道橋のツイートをリツイートしたTwitterユーザーに対しても「水道橋さんは有名人で影響力があるのでリツイートされた方も同様に対応致します。」と投稿した。。