Đất nước thống nhất, ông chuyển ngành làm Giám đốc Sở Giáo dục và Đào tạo thành phố Hồ Chí Minh, rồi được bổ nhiệm chức vụ Thứ trưởng Bộ Giáo dục và Đạo tạo kiêm Bí thư Đảng Đoàn Bộ vào cuối năm 1976.

Tại Đại hội Ban Chấp hành Trung ương Đảng Khóa IV, ông được bầu làm Ủy viên Dự khuyết Trung ương, lần lượt đảm nhiệm các chức vụ Trưởng ban Khoa giáo Trung ương[3]. Bùi Thanh Khiết còn là Đại biểu Quốc hội Khóa VII, Chủ nhiệm Ủy ban Khoa học và Kĩ thuật Quốc hội (1981)[4].

Ngoài ra, ông còn là Trưởng ban Thư ký, Ủy ban Cải cách Giáo dục Trung ương, Chủ tịch Hội đồng Đào tạo, Bồi dưỡng và Phân phối Cán bộ Khoa học Kĩ thuật Trung ương.

• Ông mất ngày 7 tháng 1 năm 1984 tại thành phố Hồ Chí Minh.