Son mandat de sénateur prend fin le , à la suite des élections sénatoriales, lors desquelles Gérard Longuet est réélu. Celui-ci conservant ses fonctions ministérielles, Claude Léonard redevient sénateur de la Meuse le . Apparenté au groupe UMP, il est membre de la commission des affaires sociales du Sénat. En , il est nommé vice-président de la commission d'enquête sénatoriale sur le coût réel de l'électricité afin d'en déterminer l'imputation aux différents agents économiques.
En , il se présente aux suffrages des grands électeurs Meusiens dans le cadre des élections sénatoriales. Alors conforté avec Gérard Longuet, il perd au second tour face à la stratégie de Christian Namy, sénateur sortant, qui formait le ticket avec Franck Menonville. En effet, Christian Namy décide de se retirer du scrutin pour laisser place à son jeune poulain. Stratégie gagnante car Franck Menonville récupère 127 voix... devançant Claude Léonard.
Sa politique au sein du Département de la Meuse est vivement critiquée: manque d'investissement face à un budget fragile, fermeture programmée de 5 collèges (Bar-le-Duc, Verdun, Dun-sur-Meuse, Varennes-en-Argonne et Montiers-sur-Saulx). Sur ces cinq établissements, seuls 2 fermeront: deux ayant été sauvés par les négociations (Bar-le-Duc et Verdun), et celui de Varennes reste en place grâce à l'action des citoyens, des parlementaires opposés à la fermeture. Ainsi, la préfète en place déboute l'arrêté du Président de Département et décide de ne fermer que deux établissements.
À noter que c'est une première, une préfète qui déboute une décision de conseillers départementaux prise à la majorité.
