היה חבר הכנסת מ-1951 ועד מותו. כיהן כשר החקלאות והפיתוח בשנים 1951–1952 וכשר האוצר בשנים 1952–1963, והשפיע השפעה ניכרת על התפתחות הכלכלה בישראל. בתקופה זו ראה בן-גוריון באשכול את יורשו הטבעי, ובשנת 1963, לאחר שבן-גוריון הגיש את התפטרותו, הוא אכן נבחר בהסכמה כללית לראשות הממשלה. אולם זמן קצר לאחר מכן התייצב בן-גוריון נגדו והאשים אותו בטיפול כושל בענייני המדינה בכלל ופרשת לבון בפרט.

אשכול נחשב לאיש של פשרה, ותכונה זו באה לידי ביטוי בפעילותו: בשנת 1964 אישר אשכול את העלאת עצמותיו של זאב ז'בוטינסקי לישראל – צעד של פיוס עם תנועת החרות ועם מנחם בגין, שעמד בראשה. פעולות נוספות שלו: שיפור קשרי הרכש עם ארצות-הברית וביטול הממשל הצבאי בארץ.

בשנים 1963–1967 כיהן אשכול גם כשר הביטחון, אך בלחץ דעת הקהל העביר את התפקיד למשה דיין ערב מלחמת ששת-הימים. ביוני 1967 הורחבה ממשלתו לממשלת ליכוד לאומית, וממשלה זו הוסיפה לכהן אחרי מותו בפברואר 1969.