จุลพันธ์ โนนศรีชัย เคยทำงานในองค์การคลังสินค้า ในตำแหน่งรองผู้อำนวยการองค์การคลังสินค้า และเขาทำธุรกิจเปิดร้านอาหาร รวมถึงการทำธุรกิจอสังหาริมทรัพย์[2] ต่อมาในการเลือกตั้งสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรไทยเป็นการทั่วไป พ.ศ. 2562 เขาได้ลงสมัครรับเลือกตั้งสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรแบบบัญชีรายชื่อ ลำดับที่ 52 และได้รับเลือกตั้งเป็น ส.ส.สมัยแรก เป็นลำดับสุดท้ายที่ได้รับเลือกตั้งจากจำนวน 50 ที่นั่งของพรรคอนาคตใหม่ ต่อมาเมื่อพรรคอนาคตใหม่ถูกยุบพรรค เขาจึงย้ายไปสังกัดพรรคชาติไทยพัฒนา[3]

จุลพันธ์ ถูกกล่าวถึงทางสื่อมวลชนเมื่อมีภาพการสวมกางเกงขาขั้นเข้าร่วมประชุมสภาผู้แทนราษฎร และต่อมาเ้าตัวถึงเปิดเผยว่าได้ขออนุญาตประธานสภาผู้แทนราษฎรแล้ว เนื่องจากตนเป็นผู้พิการต้องใส่ขาเทียม และไม่สะดวก[4][5]