Od kwietnia 1973 do maja 1974 pełnił funkcję ministra zdrowia publicznego i ochrony socjalnej w dwóch gabinetach Pierre’a Messmera. Następnie do marca 1977 był ministrem stanu i ministrem spraw wewnętrznych w rządach Jacques’a Chiraca i Raymonda Barre. W okresie kierowania przez niego resortem spraw wewnętrznych w grudniu 1976 doszło do zabójstwa deputowanego Jeana de Broglie. W następnym miesiącu „L’Express” zarzucił ministrowi, że został poinformowany o zagrożeniu dla życia posła, jednak nie podjął żadnych działań ochronnych. Sam Michel Poniatowski pomimo braku dowodów publicznie oskarżył o udział w zbrodni restauratora Patricka de Ribemonta. Sprawa istotnie zaszkodziła jego reputacji, narażając go na zarzuty próby zatuszowania skandalu.
Michel Poniatowski nie znalazł się w składzie kolejnego gabinetu. W 1977 Valéry Giscard d’Estaing mianował go osobistym wysłannikiem prezydenta w randze ambasadora, obowiązki te wykonywał do 1981. Kontynuował także działalność partyjną, należał do powstałej na bazie FNRI Partii Republikańskiej. Z inicjatywy prezydenta wziął udział w zorganizowaniu Unii na rzecz Demokracji Francuskiej. W 1978 nie uzyskał mandatu poselskiego, przegrywając z socjalistą Alainem Richardem. W 1979 i 1984 był wybierany do Parlamentu Europejskiego I i II kadencji, w którym zasiadał do 1989.