W 1962 roku w obliczu postępującego kryzysu państwa dokonał kolejnego zamachu stanu i został po raz kolejny szefem państwa jako przewodniczący Rady Rewolucyjnej (1962–1974, premier w latach 1962–1963 i 1965–1974). W 1962 został przewodniczącym Birmańskiej Partii Programu Socjalistycznego, a w 1974 objął stanowisko prezydenta kraju.
W trakcie drugiej kadencji zaprowadził ustrój jednopartyjny w którym rządziła Birmańska Partia Programu Socjalistycznego łączącą ideologie socjalistyczną z myślą buddyjską. Rządy Ne Wina wiązały się z izolacją od świata oraz walką z opozycją składającą się z mniejszości etnicznych. Ne Win ponadto przeprowadził reformy gospodarcze w tym nacjonalizacji przemysłu. W polityce zagranicznej zachowywał dystans wobec Chin i ZSRR. W 1972 roku przeprowadził stopniową liberalizację reżimu i przywrócił formalne rządy cywilne oraz zorganizował wybory parlamentarne. W 1980 roku ogłosił amnestię, dzięki której obalony przez niego U Nu mógł wrócić do kraju. Nie polepszyło to jednak napiętych nastrojów politycznych, dlatego w 1981 oddał urząd Przewodniczącego Rady Państwa (prezydenta) w ręce generała San Yu (będącego wcześniejszym zastępcą Ne Wina).