La longue période durant laquelle Gardenhire dirige les Twins du Minnesota est en deux temps : à partir de son arrivée en 2002, le club participe aux séries éliminatoires six fois en neuf ans, avant de connaître quatre années perdantes consécutives. Son bilan est de 1 068 victoires (le deuxième plus haut total de l'histoire de la franchise après les 1 140 de Tom Kelly[4]) et 1 039 défaites en 2 107 matchs, pour une moyenne de victoires de ,507.
Après le second titre de section consécutif des Twins en 2010, Gardenhire est élu manager de l'année dans la Ligue américaine[5]. L'équipe le récompense en lui donnant une prolongation de contrat de deux saisons[6].
Les performances des Twins déclinent abruptement après 2010 et quatre difficiles saisons suivent pour la franchise. Avec 99 défaites, l'année 2011 est leur pire en 29 ans[7]. Le club, qui glisse en dernier place en 2011, y reste en 2012 avec 96 revers. En 2013, les Twins présentent un dossier de 66-96 identique à celui de la campagne précédente mais passe de la 5e à la 4e place dans leur division.
Le , le contrat de Gardenhire chez les Twins est prolongé de deux autres années[8]. Il est cependant congédié le , au lendemain d'une saison où Minnesota a de nouveau pris le dernier rang de la division Centrale, cette fois avec 70 victoires et 92 défaites.