ปวีณ แซ่จึง เป็นสมาชิกสภาจังหวัด (สจ.) ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2518 เคยดำรงตำแหน่งนายกองค์การบริหารส่วนจังหวัดศรีสะเกษ จนกระทั่งในปี พ.ศ. 2548 ได้ลงสมัครรับเลือกตั้งสมาชิกสภาผู้แทนราษฎร จังหวัดศรีสะเกษ ในสังกัดพรรคไทยรักไทย และได้รับเลือกตั้ง ในพื้นที่เดิมของนางผ่องศรี แซ่จึง ต่อมาในการเลือกตั้ง พ.ศ. 2550 ได้รับเลือกตั้งในสังกัดพรรคพลังประชาชน และพรรคเพื่อไทย รวมถึงในการเลือกตั้ง พ.ศ. 2554 ด้วย

ปวีณ แซ่จึง ได้รับแต่งตั้งให้ดำรงตำแหน่งประธานกรรมาธิการการปกครองส่วนท้องถิ่น สภาผู้แทนราษฎร ในสภาผู้แทนราษฎรไทย ชุดที่ 24