Tháng 9/2011, tại Hội nghị lần thứ 5 BCH Đảng bộ TP Đà Nẵng khóa XX đã bầu ông Chiến giữ chức vụ Phó bí thư Thành ủy Đà Nẵng nhiệm kỳ 2010 - 2015. Tháng 10/2011, tại kỳ họp HĐND TP Đà Nẵng phiên họp bất thường đã bầu ông Chiến giữ chức vụ chủ tịch UBND TP Đà Nẵng.