Sau cuộc Cải cách Minh Trị, Itō được phong chức tỉnh trưởng tỉnh Hyōgo, tư vấn trẻ tuổi cho Bộ Ngoại giao, và được gửi sang Hoa Kỳ vào năm 1870 để học hỏi hệ thống tiền tệ của phương Tây. Quay trở lại Nhật Bản vào năm 1871, ông thiết lập hệ thống thuế cho Nhật. Cũng trong cuối năm đó, ông được gửi đi cùng với phái đoàn Iwakura vòng quan thế giới với tư cách phó đoàn, trong chuyến đi này ông đã lấy được lòng tin của Okubo Toshimichi.

Vào năm 1873, Itō trở thành cố vấn chính thức, Bộ trưởng Bộ Công chính, và vào năm 1875 là chủ tịch của Hội đồng các tỉnh trưởng. Sau khi Okubo bị ám sát, ông nắm giữ chức vụ Bộ trưởng Bộ Nội vụ và nắm chắc một vị trí trung tâm trong nhà nước Minh Trị. Vào năm 1881 ông buộc Okuma Shigenobu từ chức để nắm toàn bộ quyền hành.

Itō đi đến châu Âu vào năm 1882 để học hỏi hiến pháp của các nước này, đi vắng khỏi Nhật trong gần 18 tháng. Trong khi viết ra một bản hiến pháp cho Nhật Bản, ông cũng viết nên Luật dân sự hoàng gia đầu tiên và thiết lập hệ thống nghị viện quý tộc Nhật Bản (kazoku) vào năm 1884.

Vào năm 1885, ông thương thuyết Hòa ước Thiên Tân với Lý Hồng Chương, bình thường hóa quan hệ ngoại giao với triều đình nhà Thanh của Trung Quốc. Năm đó ông cũng tạo ra hệ thống chính phủ đầu tiên của Nhật Bản.