ประเสริฐ ได้รับเลือกตั้งให้เป็นสมาชิกวุฒิสภาจังหวัดสงขลาครั้งแรกใน พ.ศ. 2549 แต่ทำหน้าที่ได้เพียง 5 เดือนเท่านั้นก็ต้องพ้นจากตำแหน่งด้วยการถูกรัฐประหาร

ประเสริฐ ได้รับเลือกตั้งให้เป็นสมาชิกวุฒิสภาอีกครั้งใน พ.ศ. 2551

นอกจากนี้ยังได้รับเลือกเป็นประธานศึกษาปฏิรูปการเมืองใน พ.ศ. 2552 อีกด้วย[5]

สมาชิกวุฒิสภา

ประเสริฐ ได้รับการเลือกตั้งเป็นสมาชิกวุฒิสภาทั้งหมด 2 สมัย คือ

1. การเลือกตั้งสมาชิกวุฒิสภาไทยเป็นการทั่วไป พ.ศ. 2549 จังหวัดสงขลา
2. การเลือกตั้งสมาชิกวุฒิสภาไทยเป็นการทั่วไป พ.ศ. 2551 จังหวัดสงขลา