Bettel valittiin Demokraattisen puolueen puheenjohtajaksi tammikuussa 2013 ja hänet nimitettiin lokakuussa käytyjen parlamenttivaalien jälkeen Luxemburgin pääministeriksi 4. joulukuuta 2013. Pääministerin tehtävien ohella Bettel otti myös maan viestintä- ja media-asioista sekä uskonnollisista asioista vastaavan ministerin tehtävät. Bettelin hallitukseen tulivat mukaan Demokraattisen puolueen lisäksiLuxemburgin sosialistinen työväenpuolue (LSAP) jaVihreät.[1]
Bettel kertoi syyskuussa 2015 luopuvansa Demokraattisen puolueen johdosta voidakseen keskittyä paremmin hoitamaan pääministerin tehtäviänsä.[3] Hänen seuraajakseen puoluejohtajaksi valittiinCorinne Cahen marraskuussa 2015. Puoluekokouksessa Bettel myönsi, että Demokraattisen puolueen kaksi vuotta kestäneen hallituskauden aikana joitakin virheitä oli tehty, mutta kaikesta huolimatta monia tavoitteita oli saavutettu ja hänen mukaansa maa oli kehittynyt paljon viime vuosien aikana.[4]
Lokakuussa 2018 pidetyissä parlamenttivaaleissa Bettelin hallitus säilytti enemmistönsä hallituspuolueiden saadessa yhteensä 31 paikkaa 60 paikkaiseen edustajainhuoneeseen. Demokraattinen puolue, LSAP ja vihreät olivat ilmaisseet haluavansa jatkaa hallitusyhteistyötä, ja Bettel jatkoikin pääministerinä vaalien jälkeen.[5]
Vuoden 2023 vaalien jälkeen suurimmaksi puolueeksi selviytyikristillissosiaalinen kansanpuolue (CSV).[6] Bettelin johtama demokraattinen puolue muodosti hallituksen CSV kanssa, jonka johtajaLuc Frieden nousi uudeksi pääministeriksi. Bettelistä tuli uuden hallituksen ulkoministeri sekä varapääministeri.[7]
Bettel on Luxemburgin ensimmäinen avoimestihomoseksuaali pääministeri.[8] Hän kertoi asiasta julkisesti ensimmäisen kerran esiintyessäänRTL-televisiokanavalla vuonna 2008.[9]
Bettelin aviopuoliso onbelgialainen,arkkitehtina työskentelevä Gauthier Destenay. He menivät naimisiin 15. toukokuuta 2015 samaa sukupuolta olevien parien avioitumisen tultua mahdolliseksi Luxemburgissa saman vuoden alussa. Bettel ja Destenay olivat olleet aiemminrekisteröidyssä parisuhteessa vuodesta 2010.[9]