W wyborach w 2011 z powodzeniem ubiegał się o reelekcję, dostał 13 636 głosów. W wyborach w 2015 został ponownie wybrany do Sejmu, otrzymując 15 015 głosów.
16 listopada 2015 powołany na ministra środowiska w rządzie Beaty Szydło. 11 grudnia 2017 objął to samo stanowisko w nowo utworzonym rządzie Mateusza Morawieckiego. 9 stycznia 2018 został odwołany z funkcji ministra. W wyborach parlamentarnych w 2019 ponownie został zarejestrowany jako kandydat z listy PiS do Sejmu i prowadził kampanię wyborczą, jednak zmarł cztery dni przed dniem głosowania i miesiąc przed zakończeniem kadencji. Jego pogrzeb odbył się 16 października 2019 w Starej Miłośnie.
Krytyka Jego niektóre decyzje jako ministra środowiska często były przedmiotem krytyki, w tym głównie środowisk proekologicznych.
W 2006 wydał decyzję o środowiskowych uwarunkowaniach realizacji obwodnicy Augustowa przez Dolinę Rospudy w wariancie uważanym przez niektórych aktywistów ekologicznych za bardziej szkodliwy dla środowiska naturalnego. Wydane przez niego rozporządzenie z 2007 ustanowiło na terenie Polski najbardziej restrykcyjne normy hałasu w Unii EuropejskiejRozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 14 czerwca 2007 r. w sprawie dopuszczalnych poziomów hałasu w środowisku ().