ในปี 1951 เจ้าสุวรรณภูมา ได้ดำรงตำแหน่งนายกรัฐมนตรีสมัยแรก จากพรรคแนวชาติก้าวหน้า จากการชนะการเลือกตั้ง พระองค์เป็นนายกรัฐมนตรีจนถึง 1954 โดยที่กะต่าย โดนสะโสลิด ชนะการเลือกตั้ง และเป็นนายกรัฐมนตรีแทน

หลังการเลือกตั้งในเดือนธันวาคมปี 1955 เจ้าสุวรรณภูมาก็ได้ดำรงตำแหน่งนายกรัฐมนตรีอีกครั้ง แต่ในช่วงหลังเพื่อขบวนการคอมมิวนิสต์ลาวเติบโตขึ้น ทำให้รัฐบาลของพระองค์เริ่มระส่ำระส่าย แต่ด้วยนโยบายนิยมเป็นกลางของพระองค์ เจ้าสุวรรณภูมาจัดตั้งรัฐบาลประสมกับขบวนการคอมมิวนิสต์ลาว ที่มีเจ้าสุภานุวงศ์ และไกสอน พมวิหานเป็นผู้นำ

ในมิถุนายน 1958 เจ้าสุวรรณภูมา ถูกฝ่ายขวาบีบบังคับให้ลาออก และมีความพยายามที่จะจัดตั้งรัฐบาลประสมขึ้นอีกครั้ง ในปี 1962 แต่ก็อยู่ได้เพียงช่วงระยะเวลาสั้นๆ เนื่องจากเกิดเหตุสงครามกลางเมืองขึ้นมาก่อน รัฐบาลประสมจึงมีเพียงฝ่ายเป็นกลางและฝ่ายขวา สู้รบกับฝ่ายซ้ายคอมมิวนิสต์

21 กุมภาพันธ์ 1973 รัฐบาลเจ้าสุวรรณภูมาลงนามร่วมกับแนวลาวรักชาติ หรือฝ่ายประเทดลาวคอมมิวนิสต์ ในสัญญาเวียงจันทน์ โดยมีการจัดตั้งรัฐบาลประสมชั่วคราว เจ้าสุวรรณภูมาเป็นนายกรัฐมนตรี และคณะมนตรีประสมการเมืองแห่งชาติ มีเจ้าสุภานุวงศ์เป็นประธาน

1 ธันวาคม 1975 ภายหลังที่ฝ่ายปะเทดลาวสามารถยึดอำนาจการปกครองในทั่วประเทศสำเร็จเรียบร้อยแล้ว ได้มีกองประชุมผู้แทนประชาชนทั่วประเทศ เจ้าสุวรรณภูมาประกาศยุบเลิกรัฐบาลประสมชั่วคราว และคณะมนตรีประสมการเมืองแห่งชาติ ในวันถัดมา วันที่ 2 ธันวาคม 1975 กองประชุมผู้แทนประชาชนทั่วประเทศมีมติลบล้างระบอบราชาธิปไตย และสถาปนาสาธารณรัฐประชาธิปไตยประชาชนลาวขึ้นแทน ทั้งนี้ ได้แต่งตั้งให้เจ้าสุวรรณภูมาเป็นที่ปรึกษารัฐบาลสาธารณรัฐประชาธิปไตยประชาชนลาว พระองค์อยู่ในตำแหน่งนี้จนสิ้นพระชนม์ในปี 1984