น.ส.กัญจนา ศิลปอาชา เข้าสู่งานการเมืองตามบิดาซึ่งเป็นหัวหน้าพรรคชาติไทย โดยลงสมัครรับเลือกตั้งสมาชิกสภาผู้แทนราษฎร จังหวัดสุพรรณบุรี เมื่อปี พ.ศ. 2538, 2539, 2544 ,2548 และได้รับการแต่งตั้งเป็นรัฐมนตรีครั้งแรกในปี พ.ศ. 2542 ดำรงตำแหน่ง รัฐมนตรีช่วยว่าการกระทรวงศึกษาธิการ

ในปี พ.ศ. 2544 ได้รับตำแหน่งที่ปรึกษารัฐมนตรีว่าการกระทรวงแรงงานและสวัสดิการสังคม ประธานคณะกรรมาธิการการสวัสดิการสังคม สภาผู้แทนราษฎร ประธานมูลนิธิพัฒนาคนพิการไทย และกรรมการผู้ทรงคุณวุฒิ สถาบันราชภัฎสวนดุสิต ในปี พ.ศ. 2545 เป็นที่ปรึกษารัฐมนตรีว่าการกระทรวงการพัฒนาสังคมและความมั่นคงของมนุษย์ และปี พ.ศ. 2546 เป็นที่ปรึกษารัฐมนตรีว่าการกระทรวงวัฒนธรรม

ต่อมาเมื่อพรรคชาติไทย ถูกตัดสินยุบพรรค ในปี พ.ศ. 2551 น.ส.กัญจนา ศิลปอาชา ในฐานะคณะกรรมการบริหารพรรคจึงถูกตัดสิทธิ์ทางการเมืองเป็นเวลา 5 ปี[2]

ในการเลือกตั้งสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรไทยเป็นการทั่วไป พ.ศ. 2557 น.ส.กัญจนาได้สมัครรับเลือกตั้งในระบบบัญชีรายชื่อ สังกัดพรรคชาติไทยพัฒนา ลำดับที่ 2[3]