El PSOE gana las elecciones autonómicas de 1999 y es investido Presidente del Principado Vicente Álvarez Areces que confía a Javier Fernández la consejería de Industria, Comercio y Turismo; dejando éste su escaño en el Congreso.
En noviembre de 2000, Javier Fernández se presenta a la secretaría general de la Federación Socialista Asturiana en el XXVII Congreso Regional, y consigue la victoria por un estrecho margen de votos. A partir de ese momento, dimite como consejero y vuelve a su puesto de funcionario en la Dirección General de Minas, compaginando la acción política con su puesto de trabajo.
En julio de 2010, muestra su disposición a encabezar la lista de la FSA para las elecciones autonómicas de 2011, siendo ratificada su candidatura en octubre. El PSOE gana en votos pero consigue un escaño menos que Foro Asturias (FAC) por lo que renuncia a presentar candidatura para la presidencia del Principado en la Junta General. Es investido presidente Francisco Álvarez-Cascos y Javier Fernández es el líder de la oposición.
Tras las elecciones a la Junta General de mayo de 2015, la FSA-PSOE con Javier Fernández como candidato, pierde tres escaños, pasando de 17 a 14 escaños, pero se mantiene como primera fuerza política en Asturias durante la X legislatura (2015-2019). Tras unas duras negociaciones con el resto de formaciones políticas, consigue ser investido tras varias votaciones y con el apoyo de Izquierda Unida. Este apoyo no consigue la mayoría absoluta de la cámara, por lo que inicia una legislatura en minoría donde se prorrogaron los Presupuestos durante 2016 tras el fracaso de las negociaciones con Podemos.
Javier Fernández se ha mostrado como una de las voces críticas al liderazgo de Pedro Sánchez y su capacidad de pactos. El 28 de septiembre se inicia la crisis del PSOE de 2016, en el que el partido queda dividido en dos facciones, una partidaria de pactar con la izquierda y nacionalistas y otra partidaria de la abstención en la investidura de Mariano Rajoy. El 1 de octubre de 2016 tras la dimisión de Pedro Sánchez como Secretario General del PSOE, Javier Fernández fue nombrado Presidente de la Comisión Gestora que dirigió el partido hasta la celebración del XXXIX Congreso del PSOE (junio de 2017, en el cual se reelige a Pedro Sánchez como Secretario General). En el contexto del bloqueo político durante la XII legislatura, Fernández lidera la decisión de abstención del PSOE, por la cual se da vía libre a la formación del Segundo Gobierno de Mariano Rajoy (PP) en octubre de 2016.[5][6]