W wyborach powszechnych przeciwnikiem Haley był członek Partii Demokratycznej, Vincent Sheheen. Wybory zakończyły się zwycięstwem Haley (zdobyła 51,4% głosów). Po zwycięstwie w wyborach, Haley stała się pierwszą kobietą na tym stanowisku w Karolinie Południowej, jak i drugą osobą w historii Stanów Zjednoczonych pełniącą funkcję gubernatora pochodzenia indyjskiego.
Haley objęła stanowisko gubernatora 12 stycznia 2010. Do jej priorytetów należało: tworzenie nowych miejsc pracy, przyciągnięcie do Karoliny Południowej inwestycji, reforma systemu emerytalnego i imigracyjnego. 24 stycznia 2017 zrezygnowała z pełnienia funkcji gubernatora, w związku z objęciem obowiązków ambasadora USA przy Organizacji Narodów Zjednoczonych.
Ambasador Stanów Zjednoczonych przy Organizacji Narodów Zjednoczonych 23 listopada 2016 Donald Trump ogłosił, że zamierza powołać Nikki Haley na stanowisko ambasadora Stanów Zjednoczonych przy ONZ. 24 stycznia 2017 Senat Stanów Zjednoczonych zatwierdził jej kandydaturę stosunkiem głosów 96–4. Następnego dnia została zaprzysiężona przez wiceprezydenta Mike‘a Pence’a. 27 stycznia 2017 złożyła listy uwierzytelniająca na ręce sekretarza generalnego ONZ António Guterresa.