Князю в это время было почти 60 лет, и он уже не мог с прежней энергией заниматься делами. Давали о себе знать и старые раны, полученные во время походной жизни. И тем не менее с присущим ему трудолюбием Дмитрий Иванович в течение десяти лет выполнял свои обязанности по надзору за Сенатом и судебными местами, руководству обер-прокурорами и прокурорами губерний и провинций. Когда требовалось защитить человека, по его мнению, невиновного, князь не считался ни с какими трудностями, без боязни говорил правду любому, даже императору.
В то же время сказывались привычки, выработанные за многие годы военной службы, а гражданское поприще требовало иных методов руководства. Поэтому Лобанов-Ростовский не вступал в столь жаркие схватки с Сенаторами, как это делали некоторые прежние генерал-прокуроры, не мог он добиться и беспрекословного исполнения своих заключений. Почувствовав некоторое послабление со стороны прокурорской власти, Сенаторы стали все чаще и чаще «оговаривать» не только обер-прокуроров, но и самого генерал-прокурора. Для того, чтобы поставить их на место, потребовалось даже вмешательство императора.
В 1822 году Александр I предложил Д. И. Лобанову-Ростовскому пост военного министра, но тот, объективно оценив свои силы, отказался. В 1826 году он выполнял прокурорские обязанности в Верховном уголовном суде по делу декабристов. В день своего коронования Николай I наградил его алмазным знаком ордена Св. Андрея Первозванного.
При Николае I Лобанов-Ростовский оставался министром юстиции и генерал-прокурором еще два года. Ему было предписано ежемесячно представлять императору донесения губернских прокуроров о всех замеченных ими упущениях и халатности при производстве дел. Особое внимание государь потребовал обратить на Сенат. Это произошло после того, как однажды Николай I лично явился в Сенат утром и никого из Сенаторов не застал на месте, что вызвало его справедливое негодование. Да и само здание Сената, служебные помещения повергли его в уныние. Он приказал Дмитрию Ивановичу навести надлежащую дисциплину в Сенате и систематически докладывать ему, кто из Сенаторов отлынивает от работы. Были выделены также средства на реконструкцию Сената.
18 октября 1827 года Лобанов-Ростовский получил долгожданную отставку, оставаясь однако до конца своей жизни членом Государственного совета.
Дмитрий Иванович детей не имел. По отзывам современников, отличался вспыльчивым, горячим характером и отвагой, но был добрым, правдивым и сострадательным человеком. Он содержал детей некоторых своих боевых товарищей и семью капитана Бордукова, спасшего ему жизнь в одном из сражений, а капитану Сухотину выплачивал от себя пенсию.
По свидетельству Д. Н. Бантыш-Каменского Лобанов-Ростовский «в малом теле вмещал душу великую». Основным его девизом было «забывать свой покой для пользы других».
Князь Д. И. Лобанов-Ростовский скончался 25 июля 1838 года и был похоронен на берегу Невы, недалеко от Петербурга.