1949年10月，薄一波同志被任命为政务院政务委员、政务院财政经济委员会副主任、中央人民政府第一任财政部部长。后又担任全国编制委员会主任，仍兼任华北局第一书记。在陈云同志的直接领导下，他和中财委的同志一起，精心组织了稳定物价和统一财经的重大斗争，取得了新中国成立后财经战线上第一个具有重大意义的胜利。
1951年12月，薄一波同志担任中央人民政府节约检查委员会主任，指导全国的“三反”、“五反”斗争。针对上海一度出现斗争过火的严重情况，他亲自前往处理，深入实际，了解情况，宣讲党的政策，纠正斗争面过大和逼供信现象，使上海的“五反”斗争走上了正常的轨道。
1954年10月31日，薄一波同志被任命为国务院第三办公室主任，分管重工业口工作。同月，被任命为国家建设委员会主任。他着重抓了第一个五年计划的156项重点工程。在工作中他注重合理而集中地使用建设资金，大力培养和使用全国的技术人才，加强新老企业间的相互支援和配合，采取积极步骤，推动我国的建筑产业逐步有计划有重点地向工业化过渡。1955年上半年，为发展我国的国防尖端工业，中央决定由陈云、聂荣臻、薄一波同志组成三人小组，负责指导原子能工业的筹建工作，他以极大的精力投入到这项具有战略意义的工作之中。
1956年5月，国家经济委员会成立，薄一波同志任主任。同年9月，在党的八大上他再次当选为中央委员，并在八届一中全会上当选为中央政治局候补委员。11月，在一届全国人大常委会第五十一次会议上，他被任命为国务院副总理。他注重从实际出发，尊重和按照客观经济规律办事。1956年，我国经济建设中出现了冒进的倾向。6月，他在一届全国人大二次会议上发言，认为经济工作中出现了急躁冒进的情况，提出必须根据国民经济发展的规律，从全面平衡出发，把计划的主要指标定得准确些和现实些。他因此受到了错误批判。在“大跃进”中，他不赞成违反经济规律的一些做法，曾写信给毛泽东同志反映家乡群众生活问题和农业上的一些浮夸之风，同时强调要注意综合平衡。他的这些意见却被认为是犯了所谓“右倾错误”，受到错误批评。1960年2月，中央决定在东北松辽地区进行石油大会战，他作为主管石油部的直接领导，对石油会战的组织工作高度重视。3月，他主持召开国家经委专题会议，讨论大力支援松辽油田（后命名为大庆油田）的勘探和开发问题。其后，他多次到大庆油田作实地考察，现场解决问题。1962年1月，他出席党中央召开的扩大的工作会议（七千人大会），并被中央指定为会议报告起草委员会成员。他赞成在会议报告中对经济困难的形势作充分估计，并对经济建设中“跃进”的提法，提出了自己的不同意见。七千人大会后，根据毛泽东同志的意见，他在邓小平同志和中央书记处的直接领导下，主持起草了“工业七十条（草案）”。这个草案是新中国第一部关于企业管理的章程，在实际工作中发挥了很好的作用。1963年2月，薄一波同志兼任国家计委副主任，参与制定第三个五年计划。他还领导对“大三线”建设中攀枝花地区建设的可行性、厂址的选择等重大问题的论证。他直接组织领导了“试办托拉斯”这一改革我国经济管理体制的重大而有益的试验。还领导了物资管理体制的改革，探索用商品流通的办法组织工业品生产资料的流通。他为探索符合中国国情的社会主义建设道路，作出了不懈努力和重要贡献。
“文化大革命”中，薄一波同志遭受残酷迫害。他刚正不阿，坚持真理，对党的信念毫不动摇。在被关押期间，他仍然孜孜以求地阅读马列、毛泽东著作，同林彪、江青反革命集团的倒行逆施进行不屈不挠的斗争，充分表现了对共产主义事业的崇高信念，对党对人民的赤胆忠心。
1978年12月党中央为薄一波同志彻底平反，恢复了名誉。1979年3月，他被任命为国务院财政经济委员会委员。7月1日，五届全国人大二次会议任命他为国务院副总理。恢复领导职务后，薄一波同志抱着强烈的使命感和紧迫感，全身心地投入社会主义建设的伟大事业。他坚决拥护党的十一届三中全会把党和国家的工作重心转移到经济建设上来的战略方针，坚决支持改革开放的一系列重大决策。他积极参与和领导国务院财经委员会部署的大规模的调查研究，并把调查研究和思考历史上经济工作中正反两方面的经验结合起来，为开辟中国社会主义现代化建设的道路提供历史依据。1980年1月，他在全国党校工作会议上所作的《三十年来经济建设的回顾》的报告，是党内较早总结党领导全国经济建设的历史经验的成果，在全党引起了很大反响。1980年2月，全国人大常委会决定成立国务院机械工业委员会，薄一波同志兼任主任。他以一贯务实的作风，很快组建起机械委的内设机构，迅速开展工作。他把工作重心放在组建大公司上，成功组建了中国汽车工业总公司、中国船舶工业总公司等。1982年5月，薄一波同志兼任国家经济体制改革委员会第一副主任、党组书记。他主持体改委工作后，围绕
