ชวลิต วิชยสุทธิ์ เคยรับราชการในสังกัดกรมการปกครอง กระทรวงมหาดไทย เคยได้รับแต่งตั้งให้ดำรงตำแหน่งนายอำเภอท่าอุเทน อำเภอเมืองนครพนม อำเภอเมืองยโสธร[1] ต่อมาหันมาลงสมัครรับเลือกตั้งในการเลือกตั้งสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรไทยเป็นการทั่วไป พ.ศ. 2544 พื้นที่จังหวัดนครพนม สังกัดพรรคความหวังใหม่ เคยเป็นคณะทำงานของพลเอก ชวลิต ยงใจยุทธ ต่อมาในการเลือกตั้ง พ.ศ. 2548 จึงย้ายมาสังกัดพรรคไทยรักไทย

กระทั่งในการเลือกตั้ง พ.ศ. 2550 นายชวลิต ได้ลงสมัครรับเลือกตั้งในระบบสัดส่วน สังกัดพรรคพลังประชาชน และในการเลือกตั้ง พ.ศ. 2554 เขาลงสมัครรับเลือกตั้งในระบบบัญชีรายชื่อ ลำดับที่ 67 แต่ไม่ได้รับเลือกตั้ง ต่อมาได้เลื่อนขึ้นเป็นสมาชิกสภาผู้แทนราษฎร[2] แทนนายนิวัฒน์ธำรง บุญทรงไพศาล ซึ่งลาออกหลังจากได้ดำรงตำแหน่งรัฐมนตรีประจำสำนักนายกรัฐมนตรี

นายชวลิต วิชยสุทธิ์ ได้รับมอบหมายให้เป็นกรรมาธิการพิจารณาร่าง พรบ.งบประมาณรายจ่ายหลายปีติดต่อกัน และเคยเป็นประธานอนุกรรมาธิการพิจารณางบจังหวัดและกลุ่มจังหวัด 2 ปีติดต่อกันด้วย (ปีงบประมาณ พ.ศ. 2556-2557)