En 1888, Carnot l’appela à la présidence du Conseil, responsabilité qu’il exerça de février à novembre 1892. Ministre de l’Intérieur dans le cabinet Ribot, l’affaire du canal de Panama conduisit à son remplacement le 1er janvier 1893. Il reprit son siège au Sénat et redevint président de la commission des finances avant d’en devenir le Président tout court.
La mort subite de Félix Faure ouvrit la course à la présidence de la République sur fond d’opposition
« dreyfusarde » et « antidreyfusarde ».
Bien que ne s’étant jamais exprimé sur le sujet, sa neutralité en fit le champion des dreyfusards qui lui apportèrent leur soutien.
Président de la République, son septennat fut l’un des plus stables de la IIIème République sans que pour autant les règles du jeu aient changé : simple rôle de représentation officielle et toujours une autorité limitée.
Sa présidence fut principalement marquée, à l’intérieur, par sa grâce accordée au capitaine Alfred Dreyfus (1899), la promulgation de la loi sur les associations (1901) et surtout la loi sur la séparation des Églises et de l'État (1905). Il joua un rôle plus actif en politique étrangère. Il mena une intense activité diplomatique dont le point d’orgue fut le règlement du différend colonial avec l’Angleterre avec la signature de l’Entente cordiale (1904).
Excepté Jules Grévy, qui après un premier mandat n’avait pas terminé son second, Emile Loubet fut le premier Président de la IIIème République à quitter ses fonctions à leur terme normal.
« Je ne serai ni sénateur, ni député, ni même conseiller municipal. Rien, rien, absolument rien ! » Lassé par la vie politique, il s’en tint à cette décision et se retira à La-Bégude-de-Mazenc, dans sa Drôme natale, où il décéda.
Ayant refusé des obsèques nationales, Emile Loubet fut inhumé le 24 décembre au cimetière Saint-Lazare de Montélimar. En 2005, à l’occasion du centenaire de la séparation des Églises et de l'État, la ville lui rendit hommage par la rénovation de sa sépulture.