道光二年，朱士彦迁任兵部右侍郎，转左侍郎。道光三年，以兵部侍郎，朱士彦知武举。第二年，高堰决堤，朱士彦条陈河工五事：一是高堰所需石工应当估算、维修，二是高堰两个堤坝应该填充、修补，三是五个坝应当根据情况，抓好时机，开启放水，四是贡河适宜两岸分浅，不得偏于南岸，五是黄河下游防护堤薄弱的地方要赶紧查勘。所有奏疏所指的河吏，全得上奏施行情况。而相关的官员们都认为朱士彦所奏五事十分可行。不久，朱士彦晋升左都御史。又擢升工部尚书，充任经筵讲官。道光五年，朱士彦改为兵部侍郎，出任浙江提学使。道光九年，朱士彦出任安徽学政。充任会试副考官。道光十年，为兵部左侍郎，升都察院左都御史。道光十一年，朱士彦以工部尚书前往江南，督办治河事务以及灾荒赈济。他查办南河漫决情形，勘察了被水淹的灾区。朱士彦又奉朝廷令审理江苏、安徽省各案。在此期间，朱士彦还奏清改黄河长久方略。朱士彦上奏：黄河泛滥，惟有将桃源以下改北堤为南堤；另筑堤坝让淮水流出。浚清河口冲刷要到安东界，令黄河由旧河道入海。进一步要在北岸开运河数十里，大约需要二百余万两银子，可免除倒塘、灌运的弊病，而且淮水东流，估计可比黄河高数尺，能与黄河汇合入海，也可以缓解淮扬的水患。朱士彦此奏议没来得及施行。道光十二年，朱士彦仍以工部尚书出任会试副考官。道光十三年，晋吏部尚书，因父亲去世，丁父忧。服阙，补原官。朱士彦又奉命往广东、江西、浙江等地，审理各处讼案，不久，来到河南审核定案成狱的案子，于是，上奏仓谷事宜，朱士彦所奏大致是：常平仓原本是得民拥护的好办法，谷价贵就用平价出售，谷贱时再买进补足，以经常平仓调整。而今河南省行事，实有应更改的地方。如：民人赴仓交纳谷，不给脚钱，白使唤民力来获利钱。当时价格与例行价格不平衡时，不是将粜价赢余补贴，则卖谷者在价格上又吃亏了。不从邻近地方以及集市上采购，只令本地地保劝令卖谷，名为劝卖，未必不发生勒索、摊派的事。此外，朱士彦还对检查动用仓谷事，如：囚粮一项，进行情况分析，指出弊端和解决办法。朱士彦累次主持外任、使节，年纪已六十有余，还在风餐露宿，四处奔波。他曾说：“我的身体乃是国家的身体，哪里是我自己的身体呀”有时刚躺下又起来办事。就这样，朱士彦奉命出使一年有余，多次蒙受雾露寒湿的侵害，所历路程几乎达二万里。可以说，朱士彦心力交瘁，更加疲备，等到他回来之后就病倒了。