时任吏部尚书是山西人杨博。杨博虽是文进士出身，但是多年来一直供职兵部。两人合作得相当愉快。杨博对刘光济十分欣赏，曾对人夸奖他“外和而内介，识精而度远，冲夷坦平，万斛之舟，新淬之镜，吾所不及也。”
万历元年（1573年），杨博因病退职，新任尚书张瀚一时未能到任，吏部的工作暂由刘光济主持。刘光济工作起来一丝不苟，从来公私分明，不会利用职权为别人办任何私事。
万历二年（1574年）四月，张居正仍没批准刘光济退休的请求，改任他为南京工部尚书。
万历二年（1574年）七月，张居正改任刘光济为南京吏部尚书。这个官职虽然相当于中央组织部长，但是，明朝永乐十九年（1421年）开始实行两京制，南京虽然保留了都城地位，并保留了一套中央机构，但管辖范围仅限于南京，官员品级虽然与北京各官相同，权力却大大不如，时人均把南京官视为闲职。刘光济到任后，除了正常到官署应卯外，大部分时光是饮宴与交游。
初到南京任职时，六卿中有人设宴。南京守备是皇上宠幸的一位近臣，被尊为上宾。但是这位守备架子很大，姗姗来迟。让大家等了许久。总算来了，主人忙迎上前，一躬到地。守备问：你们怎么不入席啊？主人道：明公不来，学生何敢入席。刘光济闻听怒道：我们是皇帝所任命的六卿，怎么能在权贵面前自贬身份，称为学生呢？说罢拂袖而去。
万历四年（1576年）二月，刘光济转任南京兵部尚书、参赞机务。那位曾经不可一世的南京守备这下成了刘光济的助手，他暗地对人说，这位刘尚书性格刚直，你们千万不要冒犯他！
万历五年（1577年）九月，张居正的父亲病故。按明代礼制，张居正应辞官在家守孝27个月，以申孝思，称为“丁忧守制”。丧服未满，强制出仕的现象称为“夺情”。张居正担心一旦离去，他人谋其位，因此不想回江陵奔丧守孝。所以他表面上疏请守制，背后则暗示太监冯保挽留自己。内阁大臣吕调阳、张四维上疏引前朝事例，请张居正夺情视事。御史曾士楚、吏科都给事中陈三谟亦上疏请留。自此“和者相继”。在这种情况下，神宗改变了原无意留张居正的主意，命张居正在官守制。针对“夺情”一事，朝廷内外议论纷纷，反对张居正者抨击他是“贪位忘亲”，置“万古纲常”于不顾。
当北京的夺情之议闹得沸沸扬扬，南京各部院也蠢蠢欲动。有人写好请求张居正夺情的上疏，请各部长官署名。按职务与声望，刘光济当署第一。刘光济说：“大家要求张首辅夺情，究竟是对还是错？皇帝挽留张首辅是为了对我们这些做臣子的示恩，我们更应该重视纲常伦理。”
万历五年（1577年）十月二十一日，刘光济因得罪了张居正，被勒令退休。
刘光济退休后，过上“员外”生活，不单是以文会友还组织成立了诗社——大雅堂诗会。广纳靖江、江阴两岸文士才人加入。
平日里只是与朋友喝酒聊天，吟诗作赋，他从不议论朝政。而是即景抒情，即物寄意，涉及山青水秀，民风习俗和诗词歌赋，题材丰富，对家乡后世文修武备、文化传承产生了深远的影响。
万历六年（1578年）清明，那是刘光济中进士受封后第34个年头，虽然鬓发见白，但寻根认祖之情依然炽烈。“百事孝为先”，他敬谒祖茔的同时，更期为养育自己的故土家园再做些有益的事。他爱乡孝亲之行，得到了乡人的称颂。刘光济回靖江扫墓。其时靖江知县黄自任在孤山顶上摆酒招待这位前南京兵部尚书。刘光济因此有诗《觉宇黄明府邀登孤山燕集》存世。
刘光济晚年十分关注民生和家乡事业。万历十一年（1583年）八月，靖江增建常余仓，历三月告成。刘光济轻车简从，几临施工现场，察看访问，挥笔而成《增建常余仓记》。
万历十二（1584年）年卒，享年六十五。