卡里莫夫1990年3月当选为乌兹别克苏维埃社会主义共和国总统。1991年8月31日,乌兹别克斯坦共和国宣布独立。同年12月,卡里莫夫当选为独立后的乌兹别克斯坦共和国首任总统。1995年3月,乌全民公决决定延长他的任期至2000年。2000年1月,卡里莫夫在总统选举中获胜连任。2007年12月,卡里莫夫在总统选举中胜选连任。2015年3月,卡里莫夫在总统选举中再次胜选连任。
卡里莫夫是中亚政坛的“常青树”,曾多次访华,并于2001年、2006年和2012年来华出席上海合作组织峰会,2008年来华出席北京奥运会开幕式,2014年来华出席亚信峰会,2015年来华出席中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利70周年纪念活动。