François Hollande est élu président de la République le 6 mai 2012.
Lors de la nomination du gouvernement de Jean-Marc Ayrault, le 21 juin 2012, le PRG est représenté par deux ministres : Sylvia Pinel, Ministre de l’Artisanat, du Commerce et du Tourisme et Anne-Marie Escoffier, Ministre déléguée chargée de la Décentralisation.
Christine Taubira, candidate PRG à l’élection présidentielle de 2002, est ministre de la Justice.
Lors du remaniement du 31 mars 2014, le PRG est représenté dans le gouvernement de Manuel Valls par une ministre et deux secrétaires d’Etat : Sylvia Pinel, Ministre du Logement, de l’Egalité des territoires et de la Ruralité, Annick Girardin, Secrétaire d’Etat chargée du Développement et de la Francophonie et Thierry Braillard, Secrétaire d’Etat aux Sports.
Sous la présidence de Jean-Michel Baylet, le Parti Radical de Gauche travaille à la constitution d’un pôle réformiste à côté du pôle socialiste, en regroupant tous ceux qui veulent œuvrer pour toujours plus de liberté, de justice et de solidarité.
Lors du Remaniement du 11 février 2016, Sylvia Pinel choisit de quitter le gouvernement pour se consacrer à son mandat de 1ère Vice-présidente de la région Languedoc Roussillon Midi Pyrénées. Jean-Michel Baylet est nommé ministre de l’aménagement du territoire, de la Ruralité et des Collectivités Territoriales, Annick Girardin devient ministre de la Fonction publique et Thierry Braillard conserve le Secrétariat d’Etat aux Sports.
Le 14 mai 2017, Emmanuel Macron est élu Président de la République. Il nomme dans son gouvernement 2 ministres radicaux : Annick Girardin devient ministre des Outre-mer et Jacques Mézard, ministre de l’Agriculture et de l’Alimentation jusqu’en juin 2017, puis ministre de la Cohésion des territoires.
Les élections législatives qui suivent seront extrêmement difficiles pour le PRG – mais pas seulement – car l’effondrement du Parti socialiste au cours de la présidentielle a fait voler en éclat les alliances traditionnelles du PRG. La République en Marche séduit aussi certains radicaux. Le PRG ne parvient pas à conserver son groupe à l’Assemblée nationale.
En septembre, les élections sénatoriales ne sont pas le raz de marée de LREM un temps évoqué. Les radicaux conservent leur groupe, le RDSE, et Jean-Claude Requier, sénateur PRG du Lot, en devient le Président.