ประพาส ลิมปะพันธุ์ เคยรับราชการเป็นทหารบก และเคยเป็นสมาชิกสภาผู้แทนราษฎร จังหวัดสุโขทัย สังกัดพรรคชาติพัฒนา และได้รับแต่งตั้งเป็นรัฐมนตรีช่วยว่าการกระทรวงพาณิชย์ ในรัฐบาลของพลเอกเปรม ติณสูลานนท์ (ครม.42)[3] เป็นรัฐมนตรีช่วยว่าการกระทรวงการต่างประเทศ (ครม.43-45)[4][5] และเป็นรัฐมนตรีช่วยว่าการกระทรวงเกษตรและสหกรณ์ ในรัฐบาลของนายชวน หลีกภัย เมื่อปี พ.ศ. 2537 (ชวน 1)

ในการเลือกตั้ง พ.ศ. 2554 ได้ลงสมัคร ส.ส.ในระบบบัญชีรายชื่อลำดับที่ 1 ของพรรคชาติพัฒนาเพื่อแผ่นดิน[6] ต่อมาในเดือนกันยายน พ.ศ. 2554 ได้รับเลือกเป็นเลขาธิการพรรคชาติพัฒนา (เปลี่ยนชื่อมาจากพรรคชาติพัฒนาเพื่อแผ่นดิน) แทนนายประดิษฐ์ ภัทรประสิทธิ์ ที่ลาออกจากพรรคไปร่วมงานกับพรรคชาติไทยพัฒนา

ต่อมาในการเลือกตั้งสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรไทยเป็นการทั่วไป พ.ศ. 2557 เขาได้สมัครรับเลือกตั้งในระบบบัญชีรายชื่อ สังกัดพรรคชาติพัฒนา ลำดับที่ 4[7]