7日，翁文灏接到全国政协秘书处的正式通知：经中国人民政治协商会议全国委员会常务委员会第62次会议协商，决议翁文灏为中国人民政治协商会议第二届全国委员会委员。
第二届全国政协委员的名单在12月11日的《人民日报》公开刊载，翁文灏列名“特别邀请人士”。朋友们纷纷登门祝贺，翁家上下一片笑逐颜开的喜庆气氛。新中国成立后第一位回国的原国民党高级军政人员并曾列名第12位的战犯，成为新一届的政协委员，这也是人民政协自成立以后的头一桩。翁文灏考虑自己应在大会上有所表示。经过与邵力子商量，他决定以大会发言的形式做公开的表态。关于发言的内容，有关方面认为翁文灏的战犯名义已经不存在了，发言之中不必再提认罪之事，可讲一讲思想转变的历程，这样更具有号召性，效果更好。翁文灏按照这一思路起草发言稿，从下午一直写到晚上，修改满意，才安心入睡。12月20日，中国人民政治协商会议第二届全国委员会第一次全体会议开幕。会议期间，他见到了毛泽东。毛泽东握着他的手高兴地说：“翁先生回来了，好啊，好啊。”
24日进行大会发言，翁文灏被安排在第一位。翁文灏用略带颤抖的声音，向全体委员讲述了他“投向人民的思想过程”。翁文灏说：“像我这样曾经走错政治路线的人，更须坚定决心，认真学习，用新得的认识来清除我旧日思想的遗毒。”他表示：“我很愿尽我微力，偕同各位委员，加强工作，在人民民主统一战线上，共同努力，以期早日建成强固繁荣的社会主义社会。”
因为没有其他的专业工作，也没有其他的工作单位，翁文灏实际上成为专职的政协委员。由于他有科学家的严谨态度，有多年从事经济建设的经验教训，因而在政协工作中，表现出很强的议政能力，他的积极且富有建设性的意见，常常受到行政部门的重视和好评。翁文灏在第二、三、四届，连续当选全国政协委员。他的行政隶属关系就在全国政协，给他定的月工资是240元，按当时的标准已属于高级干部之列。政协还给他分配了住房──交道口菊儿胡同一座幽雅的四合院。院子虽然不很大，但也有前后两个院落，大小16间房子。颇令翁文灏感慨的是，紧挨着菊儿胡同的南边便是圆恩寺──当年蒋介石在北平的行辕，1948年为金圆券改革之事，他曾亲飞北平，向当时住此督战的蒋介石请示报告。一晃数年过去，当初何曾料到今天竟以政协委员的身份住进圆恩寺的旁边。中国确实发生了天翻地覆的变化！
1954年起，翁文灏受地质出版社之邀，积极投入国外先进地质学成果的翻译介绍工作，先后翻译出版了美国施罗克（R．R．Shrock）的《层状岩石的层序》、罗马尼亚马柯威(G．Me Cwie)的《石油矿床学》两部著作和许多论文。
1956年，经邵力子的推荐和介绍，翁文灏加入了中国国民党革命委员会，并在民革第三届全国代表大会上当选为民革中央委员，随即被推为中央常委。1957年2月民革中央常委第10次会议决定，成立民革“解放台湾工作委员会”，他被推为副主任。
从当选二届政协委员到“文化大革命”爆发前这段时期，是翁文灏人生历程中唯一的一段轻松时期。虽然他一贯秉承严谨科学的精神，积极认真负责的态度，但毕竟与以往直接主持某一机构、负责某方面工作有极大的区别。他除先后翻译了上百万字的外国地质学著作外，主要是参加政协的各种会议和政协组织的各种学习、参观视察工作，通过政协议案和大小会议上的发言，发表他的见解和主张，以尽他“对祖国的责任”，为“早日建成强固繁荣的社会主义社会”而努力贡献自己的才智。
翁文灏由半封闭状态解脱出来，活动的范围、接触的人员都比从前开阔了很多。政协几乎每年都要组织委员们到各地参观视察，翁文濒只要身体情况允许，都积极参加各项活动，有时甚至一年要外出两次。1960年代初，中央还特意安排他与张治中、邵力子、卢汉等少数民主党派人士，到刚刚开发尚处于保密状态的大庆油田参观。油田会战领导人、曾就读于清华大学的康世恩亲自陪同，并亲切地叫他校长，令他兴奋和自豪。一个70余岁的老人有如此高的热情和兴致，让许多人觉得难能可贵。强烈的社会责任感，与新中国突飞猛进、日新月异的建设成就，给翁文灏极大的鼓舞。在《八声甘州·新邦赞》中，他这样写道。
