นางพิมพา จันทร์ประสงค์ เข้าสู่การเมืองครั้งแรกในการเลือกตั้งสมาชิกสภาผู้แทนราษฎร พ.ศ. 2535 จากนั้นก็ได้รับการเลือกตั้งติดต่อกันเรื่อยมา รวมทั้งสิ้น 5 สมัย เคยดำรงตำแหน่งรัฐมนตรีประจำสำนักนายกรัฐมนตรี ในรัฐบาลของนายชวน หลีกภัย ในปี พ.ศ. 2537 หรือคณะรัฐมนตรีไทย คณะที่ 50[4] ซึ่งได้รับโปรดเกล้าฯ แต่งตั้งให้เป็นรัฐมนตรีในคณะรัฐมนตรีเดียวกันกับผู้เป็นสามี คือ ถวิล จันทร์ประสงค์ และได้รับตำแหน่งรัฐมนตรีอีกครั้งในรัฐบาลของนายบรรหาร ศิลปอาชา หรือคณะรัฐมนตรีไทย คณะที่ 51 ในปี พ.ศ. 2539 ในตำแหน่งรัฐมนตรีช่วยว่าการกระทรวงคมนาคม

ต่อมาในปี พ.ศ. 2550 ได้ถูกตัดสิทธิทางการเมืองเป็นเวลา 5 ปี เนื่องจากเป็นกรรมการบริหารพรรคไทยรักไทยซึ่งถูกยุบในคดียุบพรรคการเมือง พ.ศ. 2549[5]

ต่อมาในปี พ.ศ. 2556 ภายหลังจากพ้นโทษถูกตัดสิทธิทางการเมืองแล้ว พิมพาพร้อมกับนายมานะศักดิ์ บุตรชาย ได้เข้าเป็นสมาชิกพรรคประชาธิปัตย์ [6] และได้รับการทาบทามจากทางพรรค เพื่อวางตัวให้เป็นผู้สมัคร ส.ส.ในการเลือกตั้งสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรไทยเป็นการทั่วไป พ.ศ. 2562 ในนามพรรคประชาธิปัตย์ แต่ได้ถึงแก่อนิจกรรมเสียก่อน [7]