بعد وفاة والده عبد العزيز، تسلم أخيه سعود الحكم، والذي بدوره عين فيصل ولياً للعهد ونائباً لرئيس مجلس الوزراء ووزيراً للخارجية. في عام 1954 أرسله الملك سعود لزيارة بعض الدول نيابةً عنه. في عام 1957 وقعت الأزمة المالية السعودية، وكان الملك سعود قد سلّمه قبلها بعض مهامه؛ فأصبح مسؤولًا عن المال وخزينة الدولة، وأصبح مسؤولًا أيضاً عن السياسات الخارجية للبلاد، ولكن بعد مرور سنة من ذلك، وتحديدا في عام 1958، لم يستطع حل الأزمة بسبب ضعف عائدات البترول، وأوامر الصرف المالي الكبيرة؛ فأصبحت الدولة تستلف المال من دول الغرب وشركة أرامكو. في عام 1959، عينه الملك سعود وزيراً للداخلية إضافة إلى مهامة الأخرى، وهي رئاسة مجلس الوزراء ووزيراً للمالية. في عام 1960 ظهرت توترات شديدة بينه وبين الملك سعود، واستمرت هذه التوترات حتى نهاية حكم الملك سعود الذي قرر بأن يسحب من فيصل الوزارات التي يتولى مسؤوليتها وأن يكون نائباً لرئيس مجلس الوزراء فقط، حيث سلَّم وزارة الخارجية إلى اللواء إبراهيم بن عبد الله السويل ووزارة الداخلية إلى الأمير مساعد بن عبد الرحمن بن فيصل آل سعود ووزارة المالية إلى الأمير طلال بن عبد العزيز آل سعود.
في عام 1962، أَعاد الملك سعود تعيينه رئيساً لمجلس الوزراء ووزيرًا للخارجية. وكان من الأعمال التي قام بها في الحكومة، التي ألفها في نفس العام، إصداره بيانه الوزاري التاريخي في 6 نوفمبر 1962، والذي اشتمل على برنامجه الإصلاحي. ورسم فيه سياسة حكومته الإصلاحية. وكان من أبرز ما جاء فيه:
إصدار نظام أساسي للحكم مُستمَدّ من الشريعة الإسلامية وتطوير نظام الحكم ومجلس الوزراء.
وضع نظام للمقاطعات، يوضح طريقة الحكم المحلي، بمختلف مناطق المملكة.
وضع نظام لاستقلال القضاء، يمسك بزمامه مجلس أعلى للقضاء، وإنشاء وزارة العدل.
تأسيس مجلس أعلى للإفتاء، يضم عشرين عضواً من الفقهاء.
تحسين المستوى الاجتماعي للشعب السعودي، في العلاج المجاني، والتعليم المجاني، وإعفاء كثير من المواد الغذائية من الرسوم الجمركية. ووضع نظام الضمان الاجتماعي، ونظام حماية العامل من البطالة.
وضع برنامج للانتعاش الاقتصادي، وتقوية المركز المالي للمملكة، ووضع برنامج لرفع مستوى معيشة المواطن، وإنشاء شبكة طرق تربط بين أجزاء المملكة ومدنها، وتوفير مصادر المياه للشرب والزراعة، وتأمين حماية الصناعات الوطنية الخفيفة والثقيلة. ويدخل في ذلك رصد جميع المبالغ الإضافية، التي ستتسلمها الحكومة من شركة أرامكو عن حقوقها التي تطالب بها الشركات عن السنوات الماضية، وتسخيرها لخدمة المشروعات الإنمائية.
الاستمرار في تطوير تعليم البنات وكذلك النهوض بالمرأة.
وكان من أبرز إنجازاته كذلك، هو تحرير الأرقاء، وإلغاء الرق، نهائياً في السعودية.
فيديو نادر للملك فيصل وهو في عمر ٢٦ ، يبعث برسالة تلفزيونية من هولندا
