1992年1月至1994年5月,北京市城市规划管理局副局长。
1994年5月至1997年8月,北京市文物局党组书记、局长。
1997年8月至2000年1月,中共北京市房山区委书记。
2001年1月至2002年8月,北京市规划委员会(首都规划建设委员会办公室)党组书记、主任。
2002年8月,任文化部党组成员、国家文物局局长、党组书记。
2003年,考入清华大学建筑学院城市规划与设计专业攻读博士学位。
2008年,获工学博士学位。
2012年1月,任文化部党组成员、故宫博物院院长、党委书记。
2013年2月,不再兼任故宫博物院党委书记。
2018年3月,任文化和旅游部党组成员(副部长级)、故宫博物院院长。
2018年12月,受聘为东南大学首批人文社会科学资深教授。
2019年4月8日,单霁翔退休。
2019年5月,受聘为故宫博物院故宫学院院长。