พิเชษฐ์ ตันเจริญ เข้าสู่งานการเมืองด้วยการสนับสนุนของนายสุชาติ ตันเจริญ ซึ่งถูกตัดสิทธิ์ทางการเมืองเป็นเวลา 5 ปี ให้ลงสมัคร ส.ส. จังหวัดฉะเชิงเทรา และได้รับการผลักดันให้เป็นรัฐมนตรีช่วยว่าการกระทรวงพาณิชย์ ในรัฐบาลของนายสมัคร สุนทรเวช ในปี พ.ศ. 2551 แทนนายวิรุฬ เตชะไพบูลย์

นายพิเชษฐ์ ตันเจริญ เคยดำรงตำแหน่งกรรมการบริหารพรรคพลังประชาชน แต่ลาออกก่อนที่จะถูกตัดสินยุบพรรค ทำให้ไม่ถูกตัดสิทธิ์ทางการเมือง

ในการร่วมรัฐบาลซึ่งนำโดยพรรคประชาธิปัตย์ ปลายปี พ.ศ. 2551 พิเชษฐ์ ตันเจริญ ไม่ได้รับตำแหน่งรัฐมนตรีในรัฐบาลของนายอภิสิทธิ์ เวชชาชีวะ โดยโควตาของกลุ่มบ้านริมน้ำเป็นของ นางสาวนริศรา ชวาลตันพิพัทธ์ ต่อมาภายพิเชษฐ์ ได้หันมาร่วมกิจกรรมทางการเมือง และลงสมัคร ส.ส. ในการเลือกตั้ง พ.ศ. 2554 ในสังกัดพรรคภูมิใจไทย[1]

ในการเลือกตั้งสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรไทยเป็นการทั่วไป พ.ศ. 2557 ได้สมัครรับเลือกตั้งในระบบบัญชีรายชื่อ สังกัดพรรคภูมิใจไทย ลำดับที่ 12[2]