Hon är även en stark förespråkare för införandet av republik i Sverige och var ordförande i Republikanska föreningen 2002–2005. Ohlsson var ordförande för Liberala kvinnor 2007–2010. Under sommaren 2008 tog Ohlsson, tillsammans med sex andra folkpartistiska ledamöter, aktivt ställning mot FRA-lagen som den då var utformad. I den första voteringen lade Ohlsson ned sin röst.[8]
Den 2 februari 2010 utsågs Birgitta Ohlsson till EU-minister efter Cecilia Malmström. Som EU-minister sade sig Ohlsson vilja lyfta fram frågor som jordbruksstödet, människohandeln och romernas situation. Efter valet 2010 utökades hennes portfölj till att även omfatta demokrati- och konsumentfrågor. Hon avgick som statsråd i samband med alliansregeringensvalförlust 2014. Efter en stark valkampanj blev Ohlsson Folkpartiets mest kryssade politiker i Stockholms kommuns valkrets med 6 646 personröster, en andel på 14,65 procent. Hon följdes av vice statsminister Jan Björklund, med en andel på 8,59 procent.[9]
I juni 2017 utmanade Birgitta Ohlsson den sittande partiledaren Jan Björklund om partiledarskapet för Liberalerna.[10] Den 15 september 2017, efter att resultaten från provvalet i Stockholm presenterats, meddelade Ohlsson att hon ger upp kampen om partiledarskapet samt att hon lämnar politiken.[11]
Efter partipolitiken
Efter att hon lämnat partipolitiken arbetade hon på kommunikationsbyrån Prime där hon var seniorkonsult i byråns hållbarhetsteam.[12]
I riksdagsvalet 2022 röstade hon på Centerpartiet på grund av Liberalernas val att samarbeta med Sverigedemokraterna. Hon har öppet kritiserat Liberalernas hållning i ett antal frågor, bland annat förslaget om en angiverilag.[13]
Birgitta Ohlsson blev intervjuad i SVT-programmet Min sanning 2022.[13] Den 25 juni 2024 var hon värd för Sommar i P1.[14]
^Ohlsson var invald som ordinarie ledamot i Sveriges riksdag för Stockholms kommuns valkrets. Valkretsen framgår av Sveriges riksdags protokoll 2002/03:1 (§ 2), 2006/07:1 (§ 2), 2010/11:1 (§ 2) respektive 2014/15:1 (§ 2).