15 listopada 2019 Piotr Gliński został powołany na tożsame funkcje rządowe, wchodząc w skład utworzonego wówczas drugiego rządu dotychczasowego premiera. 6 października 2020 w ramach rekonstrukcji gabinetu przeszedł na stanowisko ministra kultury, dziedzictwa narodowego i sportu, przejmując dodatkowe obowiązki z resortu sportu kierowanego dotąd przez Danutę Dmowską-Andrzejuk. Pozostał jednocześnie na pozostałych stanowiskach w rządzie. 26 października 2021, po zmianach w strukturze ministerstw, powrócił na urząd ministra kultury i dziedzictwa narodowego, zachowując przy tym pozostałe funkcje rządowe.
Funkcję wiceprezesa Rady Ministrów pełnił do 21 czerwca 2023; ustąpił razem z innymi wicepremierami w związku z ponownym wejściem Jarosława Kaczyńskiego do rządu... W wyborach w tym samym roku był liderem listy PiS w okręgu warszawskim. Został wybrany do Sejmu X kadencji, zdobywając 135 339 głosów (co stanowiło drugi wynik spośród wszystkich kandydatów PiS do Sejmu w tych wyborach). 27 listopada 2023 zakończył pełnienie funkcji ministra oraz przewodniczącego Komitetu do spraw Pożytku Publicznego, odchodząc z administracji rządowej.