นายทรงชัย วงศ์สวัสดิ์ เคยได้รับการเลือกตั้งเป็นสมาชิกสภาจังหวัดลำพูน (สจ.) และเป็นสมาชิกสภาผู้แทนราษฎร จังหวัดลำพูน สังกัดพรรคประชาธิปัตย์ ในการเลือกตั้ง พ.ศ. 2544 นายทรงชัย เป็น 1 ใน 4 สมาชิกสภาผู้แทนราษฎรของพรรคประชาธิปัตย์ ที่ได้รับการเลือกตั้งในเขตภาคเหนือ สามารถเอาชนะกระแสพรรคไทยรักไทยได้ แต่ต่อมาในการเลือกตั้ง พ.ศ. 2548 กลับไม่ได้รับเลือกตั้งโดยแพ้ให้กับนายสถาพร มณีรัตน์ จากพรรคไทยรักไทย

ในการเลือกตั้งวุฒิสภา พ.ศ. 2549 นายทรงชัย วงศ์สวัสดิ์ ลงสมัครรับเลือกตั้งเป็นสมาชิกวุฒิสภา จังหวัดลำพูน ได้รับคะแนนสูงที่สุด คือ 63,595 คะแนน แต่ภายหลังการเลือกตั้งครั้งดังกล่าวถูกยกเลิกเนื่องจากเกิดการรัฐประหาร วันที่ 19 กันยายน พ.ศ. 2549[2]

นายทรงชัย วงศ์สวัสดิ์ ได้ลงสมัครรับเลือกตั้งนายกองค์การบริหารส่วนจังหวัดลำพูน เมื่อวันที่ 29 มิถุนายน พ.ศ. 2551 ซึ่งได้รับคะแนนสูงสุด และได้รับการแต่งตั้งให้เป็นนายกองค์การบริหารส่วนจังหวัดลำพูนเป็นสมัยแรก โดยได้รับแรงสนับสนุนจากนายอนุสรณ์ วงศ์วรรณ อดีตกรรมการบริหารพรรคพลังประชาชน ซึ่งมีความสนิทสนมกันเป็นการส่วนตัว ต่อมาได้สมัครรับเลือกตั้งอีกครั้ง แต่แพ้ให้กับ ดร.นิรันดร์ ด่านไพบูลย์ ที่ได้รับการสนับสนุนจากพรรคเพื่อไทย[3]

ต่อมา นายทรงชัย ได้เข้าเป็นสมาชิกพรรคพลังประชารัฐ