Bước ngoặt Đại hội XII và chức vụ Thứ trưởng Bộ Quốc phòng

Tháng 1 năm 2016, tại Đại hội Đại biểu Toàn quốc lần thứ XII của Đảng, Trung tướng Phan Văn Giang được bầu làm Ủy viên Ban Chấp hành Trung ương Đảng Cộng sản Việt Nam. Đây là sự ghi nhận của Đảng đối với những đóng góp quan trọng và năng lực lãnh đạo quân sự vượt trội của ông đối với sự nghiệp quốc phòng - an ninh.

Ngay sau đó, tháng 4 năm 2016, Thủ tướng Chính phủ đã quyết định bổ nhiệm ông giữ chức Thứ trưởng Bộ Quốc phòng. Trên cương vị mới, ông cùng tập thể Ban Thường vụ Quân ủy Trung ương và Lãnh đạo Bộ Quốc phòng tập trung chỉ đạo các mặt công tác lớn của Quân đội, đặc biệt là công tác xây dựng thể chế, hoàn thiện hệ thống văn bản quy phạm pháp luật về quốc phòng và chuẩn bị cho kế hoạch phát triển Quân đội trong giai đoạn mới.