นิโรธ สุนทรเลขา เริ่มต้นงานการเมืองโดยการเป็นสมาชิกสภาจังหวัดนครสวรรค์ 2 สมัย ต่อมาในการเลือกตั้งสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรไทยเป็นการทั่วไป พ.ศ. 2544 จึงได้ลงสมัครและได้รับเลือกตั้งเป็นสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรจังหวัดนครสวรรค์ สังกัดพรรคชาติไทย และในการเลือกตั้งครั้งต่อมา ในปี 2548 ได้ย้ายมาสังกัดพรรคไทยรักไทย และได้รับเลือกตั้งเป็น ส.ส.สมัยที่ 2

ต่อมาในการเลือกตั้งสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรไทยเป็นการทั่วไป พ.ศ. 2550 ได้ย้ายกลับไปสังกัดพรรคชาติไทยตามเดิม และได้รับเลือกตั้งมาเป็นลำดับที่ 1 เป็น ส.ส.สมัยที่ 3 และได้รับแต่งตั้งเป็นประธานคณะกรรมาธิการการท่องเที่ยว สภาผู้แทนราษฎร แต่ในปี พ.ศ. 2554 นายนิโรธ ได้ลงสมัครรับเลือกตั้งในนามพรรคชาติไทยพัฒนา แต่แพ้ให้กับ ประสาท ตันประเสริฐ จากพรรคชาติพัฒนาเพื่อแผ่นดิน ต่อมาได้รับแต่งตั้งเป็นที่ปรึกษารัฐมนตรีว่าการกระทรวงการท่องเที่ยวและกีฬา (สมศักย์ ภูรีศรีศักดิ์)[1]

เมื่อปี 2561 เขาย้ายมาร่วมงานกับพรรคพลังประชารัฐ[2] และในการเลือกตั้งสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรไทยเป็นการทั่วไป พ.ศ. 2562 เขาได้รับเลือกตั้งเป็น ส.ส.สมัยที่ 4 ในนามพรรคพลังประชารัฐ และได้รับแต่งตั้งเป็นประธานคณะกรรมาธิการการตำรวจ สภาผู้แทนราษฎร[3][4] มีบทบาทในการตรวจสอบของคณะกรรมาธิการในคดีที่อัยการไม่ส่งฟ้องนายวรยุทธ อยู่วิทยา กรณีขับรถชน ด.ต.วิเชียร กลั่นประเสริฐ ตำรวจ สน.ทองหล่อ เสียชีวิต ปี 2555[5]