Gaston Thomson was van 24 januari 1905 tot 22 oktober 1908 minister van Marine. In die functie hield hij zich vooral bezig met de modernisering van de marine. Hij gaf de opdracht tot de bouw van moderne pantserschepen en kruisers waarna de Franse marine de tweede van de wereld werd (na het Verenigd Koninkrijk). Zijn modernisering van de marine werd voortgezet door zijn opvolgers, in het bijzonder Georges Leygues.
Van 13 juni 1914 tot 29 oktober 1915 was hij minister van Posterijen, Telegrafie, Telefonie en Handel in de oorlogskabinetten-Viviani.
Gaston Thomson overleed op 84-jarige leeftijd.
Ministerschappen
Minister van Marine in de kabinetten-Rouvier I (24 januari 1905 - 18 februari 1906), Rouvier II (18 februari - 6 maart 1906), Sarrien (14 maart - 22 oktober 1908) en Clemenceau I (25 oktober 1906 - 20 juli 1909)
Minister van Posterijen, Telegrafie en Telefonie in de kabinetten Viviani I en II (13 juni 1914 - 29 oktober 1915)