​​Ministro della Gioventù (2008-2011)

Nel 2008, poco dopo l'insediamento della XVI Legislatura diventa, a soli 31 anni, ministro della Gioventù del Governo Berlusconi IV, mantenendo la presidenza di Azione Giovani. Nel settembre dello stesso anno, circa una polemica sull'antifascismo sorta all'interno di Alleanza Nazionale, dichiara: «Basta con questa storia del fascismo e dell'antifascismo. Siamo nati a ridosso degli anni ottanta e novanta, siamo tutti protesi nel nuovo millennio»; «difenderemo i valori sui quali si fonda la Costituzione e che sono propri anche di chi ha combattuto il fascismo». Nell'occasione, l'Unione dei Giovani Ebrei espresse soddisfazione per le sue parole.
Il 1º agosto 2008 Meloni propone la nomina del suo vicepresidente in Azione Giovani, Paolo Di Caro, a direttore generale dell'Agenzia nazionale per i giovani. La nomina viene criticata da parte di esponenti del PD.
Nel 2009 Meloni diviene presidente del movimento politico giovanile del Popolo della Libertà, denominato Giovane Italia.
In occasione della sentenza della Corte europea dei diritti dell'uomo nel caso Lautsi v. Italia sull'esposizione del Crocifisso nelle aule scolastiche italiane, nel novembre 2009, ha dichiarato: "La decisione della Corte Europea è il prodotto di una furia distruttrice verso ogni simbolo della nostra comune identità".
Nel novembre 2010 presenta, per conto del ministero, un pacchetto da 300 milioni di euro chiamato Diritto al Futuro, mirante a investire sui giovani e contenente nel complesso cinque iniziative, tra cui agevolazioni per i neo-imprenditori, bonus a favore dei precari, prestiti per gli studenti meritevoli.
Nel 2010, Giorgia Meloni si è schierata contro l'aborto, affermando che «purtroppo il diritto di abortire è garantito di più rispetto a quello di mettere al mondo un bambino. Siamo purtroppo figli di una cultura che, per difendere l’aborto, non ha parlato di prevenzione e non ha considerato l’interruzione come extrema-ratio».

​
Dopo il governo Berlusconi 
Nel novembre 2011, edito da Sperling & Kupfer, esce il suo libro Noi crediamo incentrato sulla condizione dei giovani italiani durante l'attuale crisi.
Il 15 giugno 2012 rassegna le dimissioni dalla presidenza del movimento politico giovanile del Popolo della Libertà, Giovane Italia nominando al suo posto, in concertazione con Silvio Berlusconi ed Angelino Alfano, Marco Perissa, giovane consigliere del PdL nel municipio romano che comprende nel suo territorio il quartiere Garbatella.
Nel novembre 2012 annuncia la propria candidatura alle primarie del PdL
Il 20 dicembre 2012 lascia il PdL e crea assieme a Guido Crosetto e Ignazio La Russa il movimento politico Fratelli d'Italia - Centrodestra Nazionale.