พิชาญ เข้าสู่วงการการเมือง ด้วยการเป็นประธานกรรมการสุขาภิบาลสุวรรณคูหา-นากลาง ในช่วงปี พ.ศ. 2525 ถึง พ.ศ. 2533 และ ประธานกรรมการสุขาภิบาลโนนสูงเปลือย-ตูมใต้ ในช่วงปี พ.ศ. 2533 ถึง พ.ศ. 2537 ก่อนที่จะดำรงตำแหน่งเป็นเทศมนตรีเทศบาลเมืองหนองบัวลำภู ใน พ.ศ. 2539[2]

พิชาญ ได้รับเลือกตั้งเป็นสมาชิกสภาราษฎรครั้งแรก ด้วยการเป็นสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรจังหวัดหนองบัวลำภู เมื่อ พ.ศ. 2539 สังกัดพรรคความหวังใหม่ ก่อนที่จะได้รับเลือกตั้งให้เป็นสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรแบบบัญชีรายชื่อ สังกัดพรรคไทยรักไทย เมื่อ พ.ศ. 2544 และได้รับเลือกตั้งรวม 2 สมัย

สมาชิกสภาผู้แทนราษฎร

พิชาญ พิบูลย์วัฒนวงษ์ ได้รับการเลือกตั้งเป็นสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรทั้งหมด 2 สมัย คือ

1. การเลือกตั้งสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรไทยเป็นการทั่วไป พ.ศ. 2539 จังหวัดหนองบัวลำภู สังกัดพรรคความหวังใหม่
2. การเลือกตั้งสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรไทยเป็นการทั่วไป พ.ศ. 2544 แบบบัญชีรายชื่อ สังกัดพรรคไทยรักไทย