Im November 2002 wurde Dewhurst an der Seite von Rick Perry zum Vizegouverneur von Texas gewählt. Dieses Amt hat er nach zwei Wiederwahlen seit 2003 inne. Dabei ist er Stellvertreter des Gouverneurs und Vorsitzender des Staatssenats. Im Jahr 2012 bewarb er sich um die Nominierung seiner Partei für die Wahl zum US-Senat, die jedoch an Ted Cruz ging. 2014 strebte er eine weitere Kandidatur für das Amt des Vizegouverneurs an. Dabei unterlag er aber in den Vorwahlen seiner Partei im März des Jahres dem Staatssenator Dan Patrick, der dann im November auch als Stellvertreter des neuen Gouverneurs Greg Abbott gewählt wurde.[1] Damit endete seine Zeit als Vizegouverneur am 20. Januar 2015.