พลภูมิ วิภัติภูมิประเทศ เป็นสมาชิกสภากรุงเทพมหานคร เขตคันนายาว ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2544 ในสังกัดพรรคไทยรักไทย และได้รับเลือกติดต่อกันมารวม 4 สมัย ครั้งสุดท้ายได้รับเลือกตั้งในปี พ.ศ. 2553 ก่อนที่ปีต่อมาจะลาออกมาลงสมัครสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรกรุงเทพมหานครในสังกัดพรรคเพื่อไทย และได้รับการเลือกตั้งเป็นส.ส.สมัยแรก

สมาชิกสภาผู้แทนลาบอุดร

พลภูมิ วิภัติภูมิประเทศ ได้รับการเลือกตั้งเป็นสมาชิกสภาผู้แทนราษฎร มาแล้ว 1 สมัย คือ

1. การเลือกตั้งสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรไทยเป็นการทั่วไป พ.ศ. 2554 กรุงเทพมหานคร สังกัดพรรคเพื่อไทย
2. การเลือกตั้งสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรไทยเป็นการทั่วไป พ.ศ. 2562 กรุงเทพมหานคร สังกัดพรรคเพื่อไทย