W wyborach w 2023 nie uzyskał poselskiej reelekcji. 27 listopada tego samego roku zakończył pełnienie funkcji ministra. W następnym miesiącu Partia Republikańska weszła w skład Prawa i Sprawiedliwości, Włodzimierz Tomaszewski został członkiem rady politycznej tego ugrupowania. W wyborach w 2024 ponownie uzyskał mandat radnego Łodzi. 26 czerwca 2024 objął mandat posła X kadencji, zastępując wybranego do Parlamentu Europejskiego Waldemara BudęPostanowienie Marszałka Sejmu Rzeczypospolitej Polskiej z dnia 21 czerwca 2024 r. w sprawie obsadzenia wygasłego mandatu w okręgu wyborczym nr 9 z siedzibą Okręgowej Komisji Wyborczej w Łodzi ().. Został członkiem Komisji Samorządu Terytorialnego i Polityki Regionalnej. W 2026 został członkiem stowarzyszenia Rozwój Plus założonego przez Mateusza Morawieckiego. W lipcu tego samego roku dołączył do nowo powstałego klubu parlamentarnego Rozwój Plus. W następnym miesiącu koleżeński sąd dyscyplinarny wykluczył go z PiS.