Довольно упорно оппонировал представителям СДПУ (о) и Леониду Кучме. Леонида Даниловича Томенко называл своим «институционным оппонентом».
Во время президентской избирательной кампании 2004 года Николай Владимирович был доверенным лицом Виктора Ющенко. Был членом Комитета национального спасения.
4 февраля 2005 года назначен вице-премьер-министром по гуманитарным вопросам. 8 сентября этого же года подал в отставку с этой должности по собственному желанию, «поскольку не хотел освобождаться вместе с олигархической командой секретаря Совета национальной безопасности Украины Петра Порошенко». Томенко был одним из тех, на отставке которого настаивал Президент Ющенко в обмен на увольнение ближайших своих соратников.
В ноябре 2005 года покинул партию «Реформы и порядок».
На парламентских выборах 2006 года Николай Томенко баллотировался по списку Блока Юлии Тимошенко (№ 3). Кроме того, Николай Владимирович возглавлял партийный список БЮТ в Киевсовет.
С июля 2006 года - глава парламентского Комитета по вопросам семьи, молодежной политики, спорта и туризма.
8 февраля 2007 года избран заместителем председателя Верховной Рады Украины.
В 2006 году в «Топ-100» самых влиятельных людей Украины, которых ежегодно определяет журнал «Корреспондент», Николай Томенко занял 68-ю позицию.
На досрочных парламентских выборах 2007 года депутатский мандат получил по списку БЮТ (№3).
В 2007 году в рейтинге журнала «Фокус» «200 самых влиятельных украинцев» занял 42-е место.
Взгляды
Николай Томенко за:
- увеличение количества женщин в парламенте;
- создание Общественного телевидения;
- сокращение государственного финансирования СМИ;
- создание комиссии Верховной Рады по вопросам расследования источников финансирования Коммунистической партии Украины;
- создание журналистами профсоюзов;
- возвращение народу Национальной телекомпании;
- усиление уголовной ответственности за препятствование деятельности журналистов;
- обеспечение прозрачности экономических отношений в сфере деятельности СМИ;
- реорганизацию Первого общенационального телеканала;
- создание кабельного политического канала, который бы транслировал сессию Верховной Рады и заседания Кабинета Министров;
- создание Информационного кодекса;
- уточнение статуса Государственного комитета по информационной политике;
- ограничение легионеров в украинском футболе;
- создание клуба российско-украинских деятелей искусств в национальном историко-культурном заповеднике «Качановка» в Черниговской области.
Николай Томенко против:
- элитных пенсий;
- того, чтобы между министром и вице-премьерами было отличие;
- единой лицензии для телеканалов;
- регистрации оффшорными компаниями СМИ;
- СДПУ (о);
- аморальности и засилия эротики в СМИ.
Женщины
Как утверждает министр внутренних дел Юрий Луценко, во время Оранжевой революции Николай Томенко пользовался особой популярностью среди женщин. «Когда Томенко появлялся на Майдане, девчата спорили за честь затянуть его к себе в палатку», - говорит он («Зеркало недели», 11 декабря 2004 г.).
Наука
Кандидат исторических наук. Кандидатская диссертация: «Проблема государственности в программных документах и деятельности современных партий Украины (исторически-политический анализ)».
Автор более 100 научных статей.
Соавтор учебника «Основы теории политики», книг: «История украинской Конституции» (1993 г., 1997 г.), «Азбука украинской политики» (1997 г., 1998 г., 1999 г., 2000-2001 гг.), монографии «Самоопределение Украины: от истории к политике» (1998 г.).
Как утверждает Николай Томенко, с течением времени он утратил свой «академический лоск». «Во мне мало осталось от кабинетного ученого, но как политический аналитик-практик я остаюсь ученым и сейчас, уверен» («Главред», 16 мая 2003 г.). При этом Николай Владимирович говорит, что ему нравится заниматься политическим прогнозом, который он называет «превентивным», то есть позволяющим предотвратить отрицательные последствия.
Окружение
Близкими к Николаю Томенко считают Андрея Шевченко, Николая Баграева, Александра Бригинца, Анжелику Рудницкую.