W opozycji Po wyborach parlamentarnych 24 listopada 2008, Turnbull ponownie dostał się do parlamentu. Już następnego dnia zadeklarował możliwość ubiegania się o przywództwo Partii Liberalnej po odejściu Johna Howarda. Jednakże 29 listopada 2007 nowym liderem Partii Liberalnej i zarazem liderem opozycji został wybrany Brendan Nelson, pokonując Turnbulla stosunkiem głosów 45 do 42. Turnbull objął funkcję ministra skarbu w gabinecie cieni. Z powodu spadającego poparcia dla Nelsona, zarówno wewnątrz partii, jak i w opinii publicznej, 16 września 2008 Partia Liberalna przeprowadziła wybory nowego lidera. W głosowaniu Malcolm Turnbull pokonał Brendana Nelsona stosunkiem głosów 45 do 41.
W listopadzie 2009 w partii podniósł się bunt przeciw Turnbullowi, co doprowadziło do dymisji części członków jego gabinetu cieni. Powodem spięcia była zgoda lidera opozycji na przyjęcie rządowego projektu ustawy o tzw. Emissions Trading Scheme, która zmusiłaby australijski przemysł ciężki do ograniczenia do roku 2020 emisji gazów cieplarnianych o 25%, w stosunku do poziomu z roku 2000. Aby zażegnać konflikt, 1 grudnia 2009 odbyły się wybory lidera liberałów, w których Turnbull uległ jednym głosem Tony’emu Abbottowi.