Dopo l'elezione del governo di Abe nel 2012, Koizumi è stato nominato vice ministro per la ricostruzione, concentrandosi sulla regione nord-orientale del Giappone che è stata devastata dallo tsunami del marzo 2011.
e il conseguente disastro nucleare. Si oppose pubblicamente alle richieste di suo padre affinché il Giappone abbandonasse immediatamente l'energia nucleare. Nel 2019, il primo ministro Shinzo Abe ha nominato Koizumi nel gabinetto come ministro dell'Ambiente, ruolo che ha mantenuto quando Yoshihide Suga ha succeduto ad Abe come primo ministro nel settembre 2020.