Во время голода 1946–1947 годов руководил оказанием продовольственной помощи наиболее пострадавшим районам.
С 1946 по 1947 год занимал пост заместителя председателя Бюро Совета Министров СССР. 8 февраля 1947 года Косыгин был назначен на пост председателя Бюро по торговле и лёгкой промышленности при Совете Министров СССР.
В феврале 1948 года был избран членом Политбюро ЦК ВКП (б). 16 февраля был назначен на пост министра финансов СССР. 9 июля был освобождён от обязанностей Председателя Бюро по торговле и легкой промышленности при Совете Министров, а 28 декабря был утверждён министром легкой промышленности СССР, пост которого занимал до 1953 года, с освобождением от обязанностей министра финансов СССР.
С 1948 по 1953 годы являлся членом Бюро СМ СССР.
7 февраля 1949 года был назначен на пост председателя Бюро по торговле при Совете министров СССР. 16 октября 1952 года избран кандидатом в члены Президиума ЦК КПСС.
В 1951 году возглавил комиссию, рассматривавшую вопрос о роспуске ФТФ МГУ.
Со смертью Сталина Косыгин потерял пост заместителя председателя Совета Министров, который занимал с апреля 1940 года, и 15 марта 1953 года с поста министра лёгкой промышленности СССР был назначен министром лёгкой и пищевой промышленности СССР (возглавленное им министерство было образовано тогда же объединением четырёх министерств: возглавлявшегося им до этого лёгкой промышленности, пищевой промышленности (возглавлял И. К. Сиволап), мясной и молочной промышленности (возглавлял И. А. Кузьминых), рыбной промышленности (возглавлял Д. В. Павлов)).
24 августа 1953 года Министерство лёгкой и пищевой промышленности реорганизовано в Министерство промышленности продовольственных товаров под его началом, 7 декабря Косыгин вновь получил пост заместителя председателя Совета министров, 22 декабря был назначен председателем Бюро по промышленности продовольственных и промышленных товаров широкого потребления при СМ СССР.
23 февраля 1955 года Косыгин был освобождён от обязанностей министра промышленности товаров широкого потребления СССР, а 26 февраля утверждён членом Президиума Совета Министров СССР, 22 марта Косыгин утверждён членом комиссии Президиума Совета Министров СССР по текущим делам, а 26 августа был назначен заместителем председателя комиссии Президиума Совета Министров СССР по вопросам производства товаров широкого потребления.
25 декабря 1956 года назначен первым заместителем Председателя Госэкономкомиссии Совета Министров СССР по текущему планированию народного хозяйства – министром СССР с освобождением от обязанностей заместителя Председателя Совета Министров СССР.
