1978年、ブッシュはテキサス州の19下院議員選挙区から立候補した。しかし、地元と接触していなかったと批判した対立候補ケント・ハンスに敗れ、落選した[32]。その後ブッシュは石油企業に戻り、アーバスト・エネルギー[33]、スペクタン・7、ハーケン・エネルギーなどの会社の社長・最高経営責任者となった[34]。これらの事業は1980年代に産業と地域経済に影響を及ぼした石油価格の広範囲な低下により損害を受けた。さらに、ハーケンが関係したかもしれないインサイダー取引の疑惑が起こったが、証券取引委員会（SEC）の調査は、ブッシュの株式販売より前に容疑を正当化するインサイダー情報はないと結論付けた[35]。

1981年、ブッシュは妻のローラとの間に双子の娘であるジェンナとバーバラをもうける。

1988年、ブッシュはワシントンD.C.で家族と父の大統領選挙活動に取り組んだ[36][37]。選挙運動の後、1989年4月にブッシュはテキサス・レンジャーズの株を購入し、5年間無限責任組合員を務めた[38]。この買収劇に父親の名前がプラスに働いたことをブッシュ自身が認めているが、オーナーとしては精力的に働き、前身球団を含めて1996年に初の地区優勝を果たすなど徐々に優勝できるようになっていたほか、新スタジアムの建設に尽力し、また、しばしばオーナー席ではなくスタジアムで一般客と並んで観戦して、サインを求められれば応じていた[39] [40]。1998年にブッシュは最初に80万ドル投資したレンジャーズの株式を売却し、1500万ドルの利益を得た[41]。
テキサス州知事父のジョージ・H・W・ブッシュ、妻のローラ・ブッシュと（テキサス州知事時代・1997年11月6日）

ブッシュは1994年のテキサス州知事選挙に出馬を表明したが、これは弟のジェブ・ブッシュのフロリダ州知事選挙への出馬と同時である。共和党の予備選挙で大勝し、民主党の現職知事アン・リチャーズとの事実上の一騎討ちとなる。

ブッシュにはカレン・ヒューズ、ジョン・アルバー、カール・ローヴといった選挙参謀がついた。ブッシュの選挙運動に対して、リチャーズへの中傷であるとの批判も上がった。しかし公開討論での効果的な弁舌により、徐々にブッシュの人気は上昇した。結果11月8日の選挙において54パーセント対46パーセントの得票率で当選した[42]。

州知事としてブッシュは、首尾良く不法行為改革のための法律を支援して教育資金の支出を増やして学校の教育水準を上げ、刑事制度改革を行った。ブッシュは152人の死刑を執行させたが、これはアメリカにおいて1人の州知事が執行させた死刑数としては最高記録である[43]。ブッシュは20億ドルの歳入超過を減税に回したが、これはテキサス州における減税額の最高記録である。この減税により、ブッシュは企業活動を擁護する経済右派としての評価を確立した[42]。また、教育改革では積極的差別是正措置を違憲とするホップウッド判決を受けて上位10パーセント法に署名し、フロリダで上位20パーセント法を進めていた弟のジェブ・ブッシュと軌を一にした。

ブッシュはまた教会などの宗教組織による教育・アルコール・薬物依存症対策・家庭内暴力対策活動への政府支出を行った。ブッシュは6月10日をテキサス州の「イエス（・キリスト）の日」と定め、この日には「支援を必要とする人々への奉仕をテキサス州民に要請する」とした[44]。

1998年11月3日には69パーセントの得票で再選を果たす[45]。同年に共和党大統領候補予備選挙への出馬を表明し、大統領選挙当選に伴って州知事は2期目途中で辞任（州知事就任期間：1995年1月17日 - 2000年12月21日）。
大統領
1期目左からコンドリーザ・ライス、コリン・パウエル、ジョージ・W・ブッシュ、ドナルド・ラムズフェルド同時多発テロ発生から3日後にグラウンド・ゼロで演説を行うブッシュ

[46]「愛国者法」にサインするブッシュ「大規模戦闘の終結宣言」を行うため空母に降り立ったブッシュ