เขาเคยเป็นผู้ทรงคุณวุฒิในคณะกรรมาการการประถมศึกษาจังหวัดขอนแก่น ในส่วนงานการเมืองเริ่มจากตำแหน่งรองประธานกรรมการสุขาภิบาลอำเภอหนองสองห้อง จนมาเป็นสมาชิกสภาผู้แทนราษฎร และเป็นรัฐมนตรีช่วยว่าการกระทรวงศึกษาธิการ

ในเดือนกันยายน พ.ศ. 2553 เขาได้รับการแต่งตั้งเป็นรองหัวหน้าพรรคเพื่อไทย[1]

ในการเลือกตั้งสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรไทยเป็นการทั่วไป พ.ศ. 2557 เขาได้สมัครรับเลือกตั้งในระบบบัญชีรายชื่อ สังกัดพรรคเพื่อไทย ลำดับที่ 46[2]

ใน พ.ศ. 2561 นายพงศกรได้ลาออกจากสมาชิกพรรคเพื่อไทย และได้ย้ายมาสังกัดพรรคเพื่อธรรม พร้อมกับรับตำแหน่งเลขาธิการพรรค