I 1977 vendte han tilbage til Folketinget og blev igen politisk ordfører indtil 1978, hvor han blev valgt til formand for folketingsgruppen. Denne post beholdt han indtil 1988, hvor han blev afløst af Marianne Jelved. Ved valget samme år blev han kørt i stilling som partiets statsministerkandidat under sloganet "Nu er det forår og Niels Helveg".[4] Partiet endte i regering med Konservative og Venstre, og Helveg blev økonomiminister,[3] men Det Radikale Venstre tabte et mandat.
Han var desuden formand for Folketingets Politisk-Økonomiske Udvalg 1982-84 og formand for Hovedstadens Udviklingsråd 1990-1993.
I det nyoprettede Østersøråd (Council of Baltic Sea States) deltog Niels Helveg Petersen i 1993 som dansk udenrigsminister i oprettelsen af EuroFaculty i Tartu, Riga og Vilnius, som han aktivt støttede.
Helveg Petersen har været opstillet som partiets kandidat til Folketinget i Nyborgkredsen fra 1964, i Fredensborgkredsen 1966-74 og i Middelfartkredsen fra 1976. I april 2008 bekendtgjorde han, at han ikke agtede at genopstille.[5]
Husejer på Langeland
Helveg Petersens forældre kom fra Tåsinge og Langeland. Faderen var fra Grønnegård i Sønder Longelse på Langeland, mens moderen var fra Troense på naboøen Tåsinge. Livet igennem bevarede Helveg Petersen en stærk tilknytning til Langeland.
I 1968 købte Helveg Petersens forældre det nedlagte husmandssted ”Præstetoften” ved Løkkeby i Tullebølle Sogn. (Nabosogn til faderens fødesogn). I 1995 blev huset overtaget af Kirsten Lee og Niels Helveg Petersen.
Privatliv
Han var først gift med lektor og uddannelsesleder Hanne Elisabeth Aarup og senere med regionsrådsmedlem og tidligere MF Kirsten Lee. Helveg Petersen og Hanne Aarup blev forældre til tidligere folketingsmedlem Morten Helveg Petersen og forhenværende minister Rasmus Helveg Petersen.
Michael Kristiansen & Thomas Larsen, Niels Helveg Petersen : manden og magten, Børsen, 1997. ISBN87-7553-554-8.
Gustav N Kristensen, Born into a Dream. EuroFaculty and the Council of the Baltic Sea States, Berliner Wissenschafts-Verlag, 2010. ISBN978-3-8305-1769-6.