В 1920 на сионистской конференции в Лондоне Вейцман был избран президентом Сионистской организации. Однако уже на первых этапах работы по осуществлению вековых надежд еврейского народа в сотрудничестве с мандатной державой Вейцмана ожидало горькое разочарование, и вскоре он оказался в положении, требовавшем борьбы одновременно в трех направлениях. Первым из них была политика руководства арабов Палестины, которое активно противилось заселению страны евреями. Это сопротивление принимало формы нападений на евреев, погромов и кровавых столкновений (1920, 1921, 1929, 1936-39). Вторым была политика Британии, которая в стремлении умиротворить арабов отреклась от данных ею обязательств и все более сужала смысл термина «еврейский национальный очаг в Палестине». Вейцман прилагал огромные дипломатические усилия, стараясь смягчить явно антисионистскую политику Британии, оставаясь, однако верным пробританской ориентации и принципам практической деятельности для строительства национального очага в границах дозволенного «дом за домом, дунам за дунамом». Третьим была внутриполитическая борьба в ишуве и в сионистском движении. Принципы Вейцмана были усвоены еврейским рабочим движением ишува, создававшим и развивавшим свои сельскохозяйственные поселения, коллективные (Киббуцы) и кооперативные (Мошавы), и другие экономические и социальные предприятия, но вызвали резкое сопротивление партии Сионистов-ревизионистов, требовавшей демонстративного объявления конечной цели сионизма («Еврейское государство по обоим берегам Иордана и активная борьба с Англией наподобие той, которую вела в 20-е гг. Ирландия»). Ревизионистская партия, как и некоторые другие группы сионистов, выступала также против основанного Вейцманом «расширенного» Еврейского Агентства, в рамках которого Вейцман пытался заручиться поддержкой как сионистов, так и несионистов в создании национального очага.
В 1930 после опубликования английским правительством белой книги Пасфилда, обусловливавшей репатриацию евреев в Палестину «экономической емкостью» страны, Вейцман в виде протеста против британской политики сложил с себя обязанности президента Всемирной сионистской организации. Тогдашний премьер-министр Великобритании Рамсей Макдональд, вынужденный считаться с проеврейским общественным мнением в самой Англии, направил Вейцману письмо, в котором пытался заверить его в верности Англии основным принципам мандата и Декларации Бальфура. В 1931 в Базеле состоялся 17-й Сионистский конгресс, на котором после бурных дебатов Вейцман не был переизбран президентом. Лишь четыре года спустя Вейцман снова официально стал во главе сионистского движения. Все эти годы Вейцман продолжал заниматься также научной работой. Он основал Институт им, Даниэля Зифа в Реховоте, в дальнейшем ставший частью Научно-исследовательского института им. Вейцмана. В 1937 Вейцман поселился в Реховоте. В том же году Британская королевская комиссия во главе с лордом Пилем, назначенная для расследования беспорядков в Палестине, рекомендовала создание еврейского государства в Палестине на мизерной территории в 6,5 тыс. кв. км. Вейцман выступил перед этой комиссией с блестящим докладом, в котором особо подчеркнул, что успехи гитлеризма и катастрофическое положение восточно-европейского еврейства превращает разрешение еврейского вопроса в неотложную задачу всего мира. На 20-м Сионистском конгрессе (1937) Вейцман предложил принять рекомендацию комиссии, усматривая в ней возможность, с одной стороны, возрождения еврейской государственности, а с другой — спасения евреев Восточной Европы. Конгресс принял предложение Вейцмана, но руководители арабов категорически отвергли его. В духе своей мюнхенской политики ублажения агрессоров правительство Великобритании решило и на этот раз уступить арабам и вместо предложенного плана раздела Палестины выпустило Белую книгу (1939), согласно которой въезд евреев в Палестину обуславливался впредь согласием арабов и фактически почти полностью запрещалась продажа земли. Проанглийская ориентация Вейцмана становилась все менее популярной. Все его старания хоть в какой-либо мере изменить антиеврейскую политику Британии терпели неудачу. Даже истребление евреев на оккупированных нацистами территориях Европы во время Второй мировой войны не смягчило жесткой позиции английских властей. Все же в некоторой мере благодаря деятельности Вейцмана в конце войны в рядах британской армии была сформирована Еврейская бригада, принявшая участие в боевых действиях. Однако главные усилия Вейцмана сосредоточивались отныне на контактах с США, где он добился некоторых успехов, особенно в послевоенный период, когда еврейское население Палестины и Всемирная сионистская организация начали открытое сопротивление британскому правительству, включая вооруженное восстание еврейских подпольных военных организаций.
Большинство делегатов состоявшегося после войны в Базеле 22-го Сионистского конгресса (декабрь 1946) все еще видело в Вейцмане сторонника английской ориентации, и во второй раз за 26 лет он не был переизбран президентом Всемирной сионистской организации. Однако, когда Британия в 1947 передала вопрос о будущем Палестины на рассмотрение ООН, Вейцман представил свою детально разработанную точку зрения специальной комиссии ООН, а также принял активное участие в деятельности еврейской делегации в ходе работы Генеральной Ассамблеи, обсуждавшей рекомендацию этой комиссии о разделе Палестины на два независимых государства — еврейское и арабское. Выступления престарелого ученого и общественного деятеля произвели глубокое впечатление. 29 ноября 1947 ООН большинством голосов приняла резолюцию о разделе. Последними достижениями Вейцмана в сионистской дипломатии были включение пространств Негева в территорию предложенного ООН еврейского государства и обеспечение признания США провозглашенного 14 мая 1948 Государства Израиль. В день провозглашения Государства Израиль президент Трумэн в ответ на личное письмо Вейцмана подтвердил признание Израиля США, а в конце того же дня прибыла телеграмма от руководителей рабочих партий Израиля, сообщавшая об их намерении выдвинуть кандидатуру Вейцмана на пост президента нового государства. Через несколько дней Вейцман был принят Трумэном в качестве президента Временного государственного совета Государства Израиль. Вейцман заручился обещанием Трумэна финансировать начало экономического развития нового государства путем займа в 100 млн. долларов, а также установить полные дипломатические отношения с Израилем, как только будет избрано его первое демократическое правительство. В феврале 1949 Вейцман был избран парламентом Израиля на пост президента государства. Но преклонный возраст и болезни мешали ему регулярно заниматься государственными делами. После продолжительной и тяжелой болезни Вейцман умер 9 ноября 1952 г. Он был похоронен, по его завещанию, в саду его дома при Научно-исследовательском институте в Реховоте.
Вейцман во многом воплощает еврейскую историю первой половины XX века. Уроженец еврейского местечка в российской черте оседлости, Вейцман достиг международного признания как ученый и как лидер еврейского национального освободительного движения и умер на посту президента Государства Израиль, созданию которого он посвятил всю свою жизнь. В его личности сочетались аристократизм с глубоким сознанием своей принадлежности к народным массам, аналитический ум с фольклорным юмором, укорененность в еврейской культуре и традиции с высшими идеалами европейской цивилизации — гуманизмом, либерализмом и демократией, реалистический скептицизм ученого-эмпирика с глубокой верой в национальное возрождение еврейского народа и в конечную победу доброго начала над злым в истории человечества.
Среди опубликованных трудов Вейцмана большой популярностью пользуется его автобиография «Испытания и ошибки» (1-е английское издание 1949; опубликована также на иврите, идиш и ряде европейских языков). Опубликован ряд сборников его речей и начата (1969) публикация его писем и документов. Опубликовано большое количество работ Вейцмана в разных областях химии. Ему принадлежало также около 100 патентов в области промышленного применения ряда химических процессов.
