Rappelé par Choiseul, il se retira en Bourgogne jusqu’à la chute de ce ministre. Ambassadeur à Stockholm (1771), une fois de plus il se distingua brillement en gagnant la confiance du roi Gustave III et en l’aidant à ressaisir son pouvoir lors de la révolution du palais (1772).
Appelé au ministère des Affaires étrangères à l’avènement de Louis XVI (1774), il mit tout en œuvre pour rétablir le prestige de la France terni après la guerre de Sept ans. Sa détestation des Anglais l’amena à soutenir les Insurgés américains (1778), et à faire rentrer la France dans la guerre d’indépendance américaine ce qui, par la suite, lui permit de recouvrer le Sénégal et Tobago perdus en 1763. Opposé aux effusions de sang inutiles, il s’attacha au maintien de la paix et de l’équilibre en Europe. Concluant un traité de commerce avec l’Angleterre et avec la Russie, conservant l’alliance franco-autrichienne tout en gardant un œil avisé sur les ambitions de Joseph II, etc., au terme de sa vie, sa politique avait permis à la France de redevenir l’arbitre de l’Europe.
Néanmoins, conservateur, il intrigua contre Necker, qu'il regardait comme un dangereux réformateur, républicain, étranger et protestant, et, avec Calonne, participa à son renvoi (1781). Nommé secrétaire des Finances, il soutint la nomination de Calonne comme contrôleur des Finances (1783). Pour pallier l'impasse financière de l'État, il conseilla au roi de réunir l'Assemblée des notables à laquelle il n'assista pas. Malade, il était mort peu avant cette réunion.
Son trépas, à un moment si difficile pour le royaume, affecta sincèrement Louis XVI qui aurait dit : « Je perds le seul ami sur lequel je pouvais compter, le seul ministre qui ne me trompa jamais. »
Travailleur zélé et infatigable, Vergennes s’était aussi occupé de secourir les malheureux. Et ce fut tout un peuple d’obscurs qui borda les avenues menant la dépouille du ministre de Montreuil -commune rattachée depuis à Versailles, et où il était décédé- à Versailles. Les courtisans ne vinrent guère grossir les rangs de ceux qui l’accompagnèrent à sa dernière demeure au cimetière Notre-Dame, ouvert dix ans plus tôt, où il avait souhaité être inhumé en toute humilité. Une pierre sans ornement et une croix recouvrirent sa tombe qui fut profanée à la Révolution. Ses restes furent alors mis en lambeaux.