กนก เริ่มเข้าสู่วงการการเมือง ด้วยการเป็นสมาชิกสภาจังหวัดอุตรดิตถ์ 3 สมัย ก่อนที่จะได้รับเลือกเป็นสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรเป็นครั้งแรก ในเดือนกันยายน พ.ศ. 2535 และได้รับเลือกตั้งติดต่อกันมาอีก 2 ครั้ง ในปี พ.ศ. 2538 และ พ.ศ. 2539 สังกัดพรรคชาติพัฒนา[1] ต่อมา พ.ศ. 2544 ลงสมัครในนามพรรคชาติพัฒนา พ่ายให้กับนางสาวกฤษณา สีหลักษณ์ จากพรรคไทยรักไทย

พ.ศ. 2550 ลงสมัครรับเลือกตั้งอีกครั้งในนามพรรคพลังประชาชน ได้รับเลือกตั้ง โดยมีคะแนนเป็นอับดับ 3 ของเขต (มี ส.ส. ได้ 3 คน) และปี พ.ศ. 2554 ลงสมัครในนามพรรคเพื่อไทย ได้รับเลือกตั้ง

พ.ศ. 2562 ได้รับเลือกตั้งในนามพรรคเพื่อไทย

สมาชิกสภาผู้แทนราษฎร

กนก ลิ้มตระกูล ได้รับการเลือกตั้งเป็นสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรมาแล้ว 6 สมัย คือ

1. การเลือกตั้งสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรไทยเป็นการทั่วไป กันยายน พ.ศ. 2535 จังหวัดอุตรดิตถ์ สังกัดพรรคชาติพัฒนา (พ.ศ. 2535)
2. การเลือกตั้งสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรไทยเป็นการทั่วไป พ.ศ. 2538 จังหวัดอุตรดิตถ์ สังกัดพรรคชาติพัฒนา (พ.ศ. 2535)
3. การเลือกตั้งสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรไทยเป็นการทั่วไป พ.ศ. 2539 จังหวัดอุตรดิตถ์ สังกัดพรรคชาติพัฒนา (พ.ศ. 2535)
4. การเลือกตั้งสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรไทยเป็นการทั่วไป พ.ศ. 2550 จังหวัดอุตรดิตถ์ สังกัดพรรคพลังประชาชน (พ.ศ. 2541) → พรรคเพื่อไทย
5. การเลือกตั้งสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรไทยเป็นการทั่วไป พ.ศ. 2554 จังหวัดอุตรดิตถ์ สังกัดพรรคเพื่อไทย
6. การเลือกตั้งสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรไทยเป็นการทั่วไป พ.ศ. 2562 จังหวัดอุตรดิตถ์ สังกัดพรรคเพื่อไทย