ทวี แรงขำ ได้รับแต่งตั้งเป็นรัฐมนตรีช่วยว่าการกระทรวงมหาดไทย ในรัฐบาลนายพจน์ สารสิน (ครม.27) พ.ศ. 2500[1][2] และในรัฐบาลจอมพลถนอม กิตติขจร (ครม.28, 30, 31)[3] พ.ศ. 2500 และ พ.ศ. 2506-2514 และเป็นประจำสำนักทำเนียบนายกรัฐมนตรี ในปี พ.ศ. 2502[4]

ทวี แรงขำ เคยร่วมก่อตั้งพรรคสหประชาไทย กับจอมพลถนอม กิตติขจร ในปี พ.ศ. 2511[5] ได้รับเลือกเป็นรองประธานสภานิติบัญญัติแห่งชาติ ในปี พ.ศ. 2515[6] และเป็นสมาชิกสภานิติบัญญัติแห่งชาติ ในปี พ.ศ. 2516