พงศ์เวช เวชชาชีวะ เริ่มทำงานการเมืองโดยการเป็นสมาชิกสภาจังหวัด (ส.จ.) ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2538 ต่อมาในปี พ.ศ. 2544 จึงได้เข้าสู่งานการเมืองระดับชาติ ได้รับเลือกตั้งเป็นสมาชิกสภาผู้แทนราษฎร จังหวัดจันทบุรี ในนามพรรคไทยรักไทย ต่อมาในปี พ.ศ. 2550 จึงย้ายมาสังกัดพรรคประชาธิปัตย์ และได้รับเลือกตั้งอีก 2 สมัย

ต่อมาศาลฎีกาแผนกคดีอาญาของผู้ดำรงตำแหน่งทางการเมือง พิพากษาในคดีแจ้งทรัพย์สินเป็นเท็จให้ลงโทษจำคุก 3 เดือน ปรับ 12,000 บาท โทษจำคุกให้รอลงอาญา 1 ปี และห้ามเขาดำรงตำแหน่งทางการเมืองหรือดำรงตำแหน่งใดในพรรคการเมืองเป็นเวลาห้าปี นับแต่วันที่ 8 ธันวาคม 2556[3]