Alle elezioni politiche del 2008 è stato rieletto alla Camera e negli anni successivi ha ricoperto gli incarichi di presidente della delegazione parlamentare presso l'Assemblea Parlamentare del Consiglio d'Europa e componente della commissione giustizia, del comitato per la legislazione e della commissione giurisdizionale per il personale.
Non ricandidato nel 2013, nel 2014 è stato proposto come componente laico del Consiglio superiore della magistratura in quota Forza Italia: la sua candidatura non ha tuttavia trovato il necessario appoggio delle altre forze parlamentari, che gli contestavano di essere stato fautore e relatore di molte leggi ad personam nonché imputato per falso ideologico nell'ambito dell'inchiesta sulla P4 e per abuso d'ufficio per lo scandalo sulle farmacie abusive di Brindisi. Dopo diverse votazioni nelle quali è rimasto molto lontano dal quorum dei 3/5 richiesto per l'elezione, la sua candidatura è stata ritirata.
Il 17 febbraio 2015 è stato nominato da Silvio Berlusconi commissario regionale di Forza Italia in Puglia,[4] con l'intento di sottrarre la dirigenza regionale del partito dall'egemonia della minoranza interna vicina a Raffaele Fitto.
Vicino alle posizioni del presidente della regione Liguria Giovanni Toti,[6] il 18 settembre 2019 dichiara di aderire al suo nuovo partito Cambiamo![7] ma successivamente decide di rimanere in Forza Italia. Avvicinatosi alla Lega, in occasioni delle elezioni regionali in Puglia del settembre 2020 appoggia la giovane candidata leghista Adriana Balestra,[8] che si piazza al secondo posto in provincia di Brindisi e non viene eletta.
Sebbene non avesse votato la fiducia al Presidente del Consiglio Giuseppe Conte al Senato, dichiarando di non volere sostenere un governo con Alfonso Bonafede nel ruolo di Guardasigilli, il 27 gennaio 2021, nell'ambito della crisi di Governo che ha condotto alle dimissioni di Conte, Vitali annuncia l'intenzione di sostenere un eventuale terzo Governo Conte,[9] ma torna sui propri passi dopo contatti telefonici avvenuti nottetempo con Silvio Berlusconi e Matteo Salvini.[10] Poco tempo dopo il senatore lascia Forza Italia in dissenso con la linea del presidente Berlusconi e annuncia di non volersi ricandidare alle successive elezioni politiche.