У грудні 2014 року Указом Президента України призначений на посаду Секретаря Ради національної безпеки і оборони України.На посаді секретаря РНБО забезпечував зміцнення оборони та безпеки країни. Почав відродження українського оборонного-промислового комплексу. Координував стратегічні оборонні програми, зокрема, програми відновлення ракетного потенціалу країни.
Окрім того Олександр Турчинов забезпечує координацію реформування сектору безпеки і оборони України. Завдяки його зусиллям та наполегливості ухвалено нову Стратегію національної безпеки України, Воєнну доктрину України, Концепцію розвитку сектору безпеки і оборони України, Стратегію кібербезпеки України, затверджено Стратегічний оборонний бюлетень України, Концепцію реформування та подальшого розвитку системи управління державою в умовах надзвичайного стану і в особливий період, Концепцію забезпечення контррозвідувального режиму в Україні, Концепцію інформаційної безпеки України тощо. За його ініціативою було розроблено Закон “Про особливості державної політики із забезпечення державного суверенітету України над тимчасово окупованими територіями в Донецькій та Луганській областях” за яким Антитерористичну операцію під керівництвом СБУ на Донбасі змінила Операція Об'єднаних сил під керівництвом Генерального штабу, а також було визнано Росію агресором і окупантом. Всупереч шаленому спротиву він сприяв поверненню в бюджет країни награбованих Януковичем мільярдів задля забезпечення потреб української армії.
Під його керівництвом був створений Головний Ситуаційний центр України при РНБО та мережа ситуаційних центрів органів сектору безпеки і оборони, а також центральних і місцевих органів виконавчої влади.
В умовах інформаційної та кібернетичної агресії очолив Національний координаційний центр кібербезпеки, який за короткий термін спромігся забезпечити безпеку державних інформаційних ресурсів та побудувати систему активної протидії кіберзагрозам.
Олександр Турчинов - один з найпослідовніших українських політиків, які займав позицію і витримував її, називаючи речі своїми іменами, критикуючи неефективних керівників силових структур та забезпечуючи підтримку молодих та перспективних офіцерів.
Для чіткого аналізу ситуації з питань безпеки і оборони нашої держави, він часто бував на фронті, в тому числі в найгарячіших точках на сході України.