24 listopada został desygnowany na urząd premiera, a dwa dni później zaprzysiężony wraz z ministrami swojego mniejszościowego rządu.
W wyborach w 2019 ponownie został wybrany do parlamentu; kierowani przez niego socjaliści odnieśli wówczas wyborcze zwycięstwo. 8 października, dwa dni po wyborach, otrzymał od prezydenta misję sformowania nowego gabinetu. Niespełna dwa tygodnie później przedstawił ostateczną listę kandydatów na ministrów i sekretarzy stanu. 26 października doszło do zaprzysiężenia członków jego mniejszościowego rządu, który rozpoczął tym samym funkcjonowanie.
W styczniu 2022, kilka miesięcy po odrzuceniu przez parlament projektu budżetu, odbyły się przedterminowe wybory. António Costa uzyskał poselską reelekcję, a jego ugrupowanie zdobyło samodzielną większość w Zgromadzeniu Republiki. W marcu tegoż roku został formalnie zaprzysiężony na stanowisku ministra spraw zagranicznych w swoim drugim rządzie, gdy Augusto Santos Silva przeszedł do pracy w parlamencie. Pełnił tę funkcję do 30 marca 2022, kiedy to prezydent dokonał zaprzysiężenia członków jego trzeciego gabinetu.