W 1989 socjaldemokraci wraz z ekologami z Alternative Liste przejęli władzę w mieście. W marcu tegoż roku Walter Momper objął urząd burmistrza Berlina Zachodniego. Zarządzał miastem w okresie wydarzeń, które doprowadziły do upadku Muru Berlińskiego i zjednoczenia Niemiec. W październiku 1990 został pierwszym burmistrzem zjednoczonego Berlina. W grudniu tegoż roku socjaldemokraci przegrali kolejne wybory, w styczniu 1991 na stanowisko burmistrza powrócił chadek Eberhard Diepgen. W kadencji 1989–1990 był przewodniczącym Bundesratu.
Zajął się następnie działalnością zawodową na rynku nieruchomości. W 1992 ustąpił z funkcji przewodniczącego partii. W 1995 bez powodzenia ubiegał się o wybór na kandydata SPD na urząd burmistrza, po czym znalazł się poza parlamentem. Powrócił do niego w wyniku wyborów w 1999, kiedy to przewodził liście wyborczej socjaldemokratów. Został wówczas wiceprzewodniczącym Izby Deputowanych. Dwa lata później objął funkcję przewodniczącego berlińskiego parlamentu. Urząd ten sprawował przez dziesięć lat, w 2011 nie ubiegał się o