2003-aisiais Barbouras tapo antru Misisipės respublikonų gubernatoriumi po Rekonstrukcijos, kai nugalėjo demokratų gubernatorių Ronnie Musgrove. Kaip gubernatorius jis prižiūrėjo savo valstijos reakciją į uraganą "Katrina" ir 2010 m. "Deepwater Horizon" naftos išsiliejimą.
Tai buvo dvi didžiausios aplinkosaugos nelaimės valstijoje nuo 1927 metų Misisipės upės potvynių. Barbour buvo tikimasi, kad kandidatas į prezidentus 2012 m., tačiau paskelbė, kad jis nebus kandidatuoti 2011 m. Balandžio mėn.