ธีระยุทธ เข้าสู่วงการการเมือง ด้วยการได้รับเลือกเป็นสมาชิสภาผู้แทนราษฎรจังหวัดอุดรธานี ครั้งแรก ใน พ.ศ. 2544 สังกัดพรรคไทยรักไทย ซึ่งได้รับเลือกตั้งติดต่อกันรวม 2 สมัย

พ.ศ. 2550 เขาถูกตัดสิทธิ์ทางการเมือง เป็นระยะเวลา 5 ปี เนื่องจากเป็นกรรมการบริหารพรรคไทยรักไทย

สมาชิกสภาผู้แทนราษฎร

ธีระยุทธ วานิชชัง ได้รับการเลือกตั้งเป็นสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรมาแล้ว 4 สมัย คือ

1. การเลือกตั้งสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรไทยเป็นการทั่วไป พ.ศ. 2544 จังหวัดอุดรธานี สังกัดพรรคไทยรักไทย
2. การเลือกตั้งสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรไทยเป็นการทั่วไป พ.ศ. 2548 จังหวัดอุดรธานี สังกัดพรรคไทยรักไทย