新中國成立後，谷牧同誌任中***濟南市委書記、市長，濟南警備區政治委員。他采取有力措施，抑制通貨膨脹、恢復發展工業、全面完成土地改革，在濟南市逐步建立起以國營經濟為主導、多種經濟成分並存發展的新民主主義經濟模式。他領導開展了濟南市鎮壓反革命、“三反”、“五反”和黨內整風運動，穩定了當地的社會秩序和市場秩序，凈化了社會風氣，鞏固了黨的團結統壹。其間，他帶領全市人民積極開展抗美援朝運動。1952年3月，谷牧同誌調任中***上海市委宣傳部部長，著重抓理論學習和新聞宣傳工作。同年12月起，歷任中***上海市委第二副書記、上海市工業生產工作委員會書記、中***中央華東局工業部部長、中***上海市委副書記。其間，他主管上海的工業、交通工作，在重點解決國營企業任務不足、生產困難等問題的同時，積極做好私營工商業者的工作，推動了上海私營工商業的社會主義改造。
1954年12月，谷牧同誌調任國家建設委員會副主任。1955年4月，他任國務院第三辦公室副主任。1956年7月至1965年3月，他任國家經濟委員會副主任、黨組委員、黨組副書記，1964年8月至1965年3月兼任中央工業交通政治部主任。在第壹個五年計劃期間，他參與制定了重工業生產技術發展規劃，為新中國經濟的平穩發展和社會主義經濟體系的建立作出了重要貢獻。在大躍進之後我國面臨嚴重經濟困難的形勢下，他積極貫徹中央對國民經濟實行“調整、鞏固、充實、提高”的八字方針，組織“十人小組”開展經濟部門和工業交通戰線的工作，負責全國的生產建設調度。1965年4月，他任國家基本建設委員會主任、黨組書記。他認真貫徹執行中央關於加速三線建設、逐步改變工業布局的方針，深入西南、西北地區實地考察，部署三線建設布局，為我國三線地區的交通建設、國防工業建設、電子工業建設等做了大量卓有成效的工作。 “文化大革命”期間，谷牧同誌受到林彪、江青集團的迫害。1966年9月，黨中央決定谷牧同誌協助國務院領導同誌抓經濟工作。谷牧同誌常常白天挨批鬥，晚上抓工作。面對“四人幫”的倒行逆施，他剛正不阿、堅持真理，進行了頑強鬥爭。在最艱苦的時候，他時刻不忘國家建設，全力協助周恩來總理管理工業、交通和生產建設等經濟工作，努力減少“文化大革命”造成的損失，表現出了***產黨人的高貴品格和革命氣節。
1973年3月後，谷牧同誌的領導職務得到恢復，任國家基本建設委員會革委會主任、黨的核心小組組長，兼任國家計劃委員會革委會副主任、黨的核心小組副組長。在周恩來總理的關心和支持下，由他主抓的港口建設工作取得顯著成績，到1975年底，我國沿海新建了40多個萬噸級深水碼頭泊位，港口綜合吞吐能力比1972年增長50%，為改革開放以後更大規模的港口建設積累了經驗。1975年1月，他任國務院副總理兼國家基本建設委員會主任、黨組書記。在鄧小平同誌主持下，他參與組織實施對國民經濟的全面整頓，並以鐵路運輸為整頓的突破口，推動了鐵路運輸形勢的好轉，帶動了煤炭、電力等行業的生產建設。隨後，他又開展了鋼鐵和其他產業的整頓。他貫徹落實中央的方針，組織調整全國基本建設項目，壓縮投資規模，調整投資方向，努力解決國民經濟比例失調問題。他重視城市建設和人民生活環境的改善，為解決當時城市發展滯後、市政公用設施不足、城市居民住房困難等問題做了大量艱苦細致的工作。他堅持在城市建設中做好文物古跡保護工作，制止了壹些地方亂占亂建、破壞文物古跡的行為。 粉碎“四人幫”後，谷牧同誌分管對外經濟貿易工作。1978年，他率團赴西歐考察訪問，清楚地認識到我國與世界發達國家經濟發展水平的差距，並在中央有關會議上進行了闡述，推動了對外開放戰略決策的制定。1979年8月，他兼任國家進出口管理委員會、國家外國投資管理委員會主任、黨組書記。他積極主張吸收外國投資，引進國外貸款，爭取世界銀行對我國資金與人才培養等方面的支持，推動外貿體制改革，對新時期對外開放的起步和發展發揮了重要作用。
1978年9月後，谷牧同誌兼任國家計委副主任、黨組副書記，中國人民解放軍基建工程兵政治委員、黨委第壹書記。他支持並領導了基本建設管理體制改革試點工作，擴大國營施工企業的經營管理自主權。他較早提出了住宅逐步商品化的設想，並支持在西安、南寧、柳州、桂林等城市進行建房出售給職工的試點，得到中央的肯定，為後來的城鎮住房制度改革積累了寶貴經驗。谷牧同誌為探索符合我國國情的基本建設和城市發展道路，進行了不懈努力，作出了重要貢獻。
1979年，為落實鄧小平同誌關於建立經濟特區的指示，谷牧同誌會同廣東、福建兩省領導同誌研究實施方案。他帶領工作組經過深入調查研究，推動建立了深圳、珠海、廈門、汕頭4個經濟特區。他為我國特區經濟的穩定發展嘔心瀝血，積極推進特區各項政策措施的落實和完善。1980年2月至1985年9月，谷牧同誌任中央書記處書記，1982年5月至1988年4月任國務委員。1984年，鄧小平同誌視察廣東、福建後，谷牧同誌按照中央指示，積極推動進壹步開放大連、秦皇島等14個沿海港口城市，使我國對外開放呈現出嶄新局面。在組織經濟特區發展外向型經濟的同時，他還努力推動建立健全吸收外商直接投資的法律法規，改善投資環境，並堅決打擊改革開放中出現的走私等違法行為。1987年，他負責籌備海南建省辦經濟特區，努力推動海南的經濟發展，為海南經濟特區的建立奠定了堅實基礎。他為推動我國對外開放新格局的形成作出了重要貢獻。
20世紀80年代，谷牧同誌分管旅遊和民航工作。他積極推動旅遊和民航體制改革，促進了旅遊產業和民航事業的蓬勃發展。
谷牧同誌在抓好經濟建設中心工作的同時，高度重視社會主義精神文明建設。他註意學習借鑒國內外的文明成果，積極引進西方先進管理經驗，發掘中華民族傳統文化的優秀遺產。1984年，他擔任中國孔子基金會會長，倡導、推動對孔子學說的研究、傳承和發揚，為發展愛國統壹戰線和增進國際交往傾註了大量心血。他還主持了北京恭王府遺址的搶救工作，為保護國家重要文化遺產作出了重要貢獻。
1988年4月，谷牧同誌當選為政協第七屆全國委員會副主席，兼任全國政協經濟委員會主任。圍繞改革開放和社會主義現代化建設、加強農業和農村工作等問題，他召開座談會，開展調查研究，提出意見和建議，為中央決策提供重要參考和依據。他堅決貫徹中***中央關於統壹戰線和人民政協的方針政策，積極促進同各民主黨派、無黨派人士的合作***事，參與推進祖國和平統壹和海外聯誼工作，努力推動人民政協的制度建設，為堅持和完善中國***產黨領導的多黨合作和政治協商制度、鞏固和發展愛國統壹戰線、開創人民政協事業新局面，付出了大量心血，作出了積極貢獻。
谷牧同誌是中國***產黨第十屆、十壹屆、十二屆中央委員，第十壹屆、十二屆中央書記處書記。 谷牧同誌因病醫治無效，於2009年11月6日14時55分在北京逝世，享年96歲。
谷牧同誌在近80年的革命生涯中，對***產主義理想堅貞不渝，對黨和人民無限忠誠，為民族獨立、人民解放、新中國建立，為社會主義建設、改革開放和社會主義現代化建設事業，奉獻了畢生的精力。他刻苦學習馬克思列寧主義、毛澤東思想、鄧小平理論、“三個代表”重要思想和科學發展觀，自覺在思想上行動上同黨中央保持高度壹致。他具有堅定的政治立場和高度的政治敏銳性，堅持真理，堅持原則，實事求是，在長期的革命、建設、改革實踐中經受住了各種風浪的考驗。他堅持黨性，顧全大局，始終把黨和人民的利益放在首位。他勤於學習，註重理論聯系實踐，工作深入細致，重視調查研究，善於總結經驗，富有開拓創新精神。他作風民主，寬厚待人，團結同誌，善於聽取不同意見，密切聯系群眾，關心和愛護幹部。他光明磊落，無私無畏，勤勤懇懇，任勞任怨。他德高望重，平易近人，嚴於律己，清正廉潔，生活儉樸，對家屬和身邊的工作人員嚴格要求，始終保持了***產黨員的政治本色。
谷牧同誌的壹生，是革命的壹生，戰鬥的壹生，全心全意為人民服務的壹生，為黨和人民無私奉獻的壹生，追求真理、獻身***產主義事業的壹生。他的逝世，是黨和國家的重大損失。我們要學習他的革命精神、崇高品德和優良作風，化悲痛為力量，更加緊密地團結在以胡錦濤同誌為總書記的黨中央周圍，高舉中國特色社會主義偉大旗幟，以鄧小平理論和“三個代表”重要思想為指導，深入貫徹落實科學發展觀，為奪取全面建設小康社會新勝利、開創中國特色社會主義事業新局面而努力奮鬥。