จาตุรงค์ เพ็งนรพัฒน์ ลงสมัครรับเลือกตั้งสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรจังหวัดศรีสะเกษ ตั้งแต่ปี 2538 ได้รับเลือกตั้งเป็นสมัยแรก ในนามพรรคชาติไทย และได้รับเลือกตั้งต่อเนื่องอีกครั้งในการเลือกตั้งสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรไทยเป็นการทั่วไป พ.ศ. 2539 ต่อมาในปี 2544 ลงสมัครรับเลือกตั้งในนามพรรคไทยรักไทย และได้รับเลือกตั้งเป็นสมัยที่ 3 จากนั้นได้ลงสมัครรับเลือกตั้งอีกครั้งในปี 2548 และได้รับเลือกตั้งเป็นสมัยที่ 4

กระทั่งถูกตัดสิทธิ์ทางการเมืองจากคดียุบพรรคการเมือง พ.ศ. 2549 จึงสนับสนุนให้นางอุดมลักษณ์ ลงสมัครรับเลือกตั้งแทน[3]

หลังพ้นจากการถูกตัดสิทธิ์ทางการเมือง เขาได้เข้าร่วมงานกับพรรคเพื่อไทย และลงสมัครรับเลือกตั้งอีกครั้ง เป็น ส.ส.สมัยที่ 5