มาลีรัตน์ลงสมัครรับเลือกตั้งเป็นสมาชิกสภาผู้แทนราษฎร ครั้งแรกในนามพรรคประชาชน ในปี พ.ศ. 2531 แต่ไม่ได้รับเลือก ซึ่งในช่วงที่คณะรักษาความสงบเรียบร้อยแห่งชาติ (รสช.) ยึดอำนาจจาก พลเอกชาติชาย ชุณหะวัณ ในปี พ.ศ. 2534 ได้ลงสมัครรับเลือกตั้งในนามพรรคความหวังใหม่ เมื่อเดือนมีนาคม พ.ศ. 2535 แต่ไม่ได้รับเลือก หลังเหตุการณ์พฤษภาทมิฬ มีการเลือกตั้งใหม่ในนามพรรคชาติพัฒนา เนื่องจากพรรคความหวังใหม่ไม่ส่งลงสมัคร เมื่อเดือนกันยายน พ.ศ. 2535 แต่ไม่ได้รับเลือกอีกครั้ง

หลังจากนั้น ได้ลงสมัคร ส.ส.ในนามพรรคชาติพัฒนาอีกครั้ง เมื่อเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2538 กระทั่งได้รับเลือกตั้งเป็นสมาชิกสภาผู้แทนราษฎร จ.สกลนคร มีผลงานเกี่ยวกับการแก้ไขปัญหาเด็ก เยาวชน และสตรี โดยเฉพาะการจัดตั้งชมรมผู้นำสตรีท้องถิ่น จังหวัดสกลนคร (ปัจจุบันคือ สมาคมผู้นำสตรีท้องถิ่น สกลนคร)

ต่อมานายบรรหาร ศิลปอาชา นายกรัฐมนตรีประกาศยุบสภาอีกครั้ง ได้ลงสมัคร ส.ส.อีกครั้งแต่ไม่ได้รับเลือก ซึ่งต่อมาได้ร่วมก่อตั้ง เครือข่ายผู้หญิงกับรัฐธรรมนูญ ทำหน้าที่ประสานงานองค์กรสตรีทั่วประเทศ เพื่อรณรงค์ให้ประชาชนมีส่วนร่วม และเผยแพร่ความรู้ตามรัฐธรรมนูญ เกี่ยวกับสิทธิและกลไกในการคุ้มครองสิทธิของตนและชุมชน และได้ตัดสินใจลงสมัครรับเลือกตั้งเป็นสมาชิกวุฒิสภา (ส.ว.) จ.สกลนคร เมื่อปี พ.ศ. 2543 และได้รับเลือกตั้ง[1] โดยดำรงตำแหน่งประธานกรรมาธิการกิจการสตรี เยาวชน และผู้สูงอายุ วุฒิสภา คนแรกที่มาจากการเลือกตั้ง เป็นกรรมาธิการตรวจสอบประวัติและความประพฤติของผู้ดำรงตำแหน่งต่างๆ เช่น คณะกรรมการกิจการโทรคมนาคมแห่งชาติ, คณะกรรมการป้องกันและปราบปรามการทุจริตแห่งชาติ ฯลฯ

ระหว่างที่ทำหน้าที่ ได้รับรางวัล ผู้หญิงเก่ง สาขานักการเมือง จากสถาบันวิจัยบทบาทหญิงชายและการพัฒนา เมื่อปี พ.ศ. 2545 และได้รับความไว้วางใจจาก ส.ส. และ ส.ว.หญิง เลือกให้ดำรงตำแหน่งประธานชมรมสมาชิกรัฐสภาสตรีไทย เมื่อปี พ.ศ. 2546-2548 บทบาทที่สำคัญ คือ การส่งเสริมให้สตรีเข้ามีส่วนร่วมทางการเมืองโดยจัดการฝึกอบรมให้ , การนำร่างพระราชัญญัติคุ้มครองผู้ถูกกระทำจากความรุนแรงในครอบครัว ออกรับฟังความคิดเห็นของประชาชน ใน 4 ภูมิภาค, การร่วมมือกับกรรมกาธิการการสาธารณสุขสภาผู้แทนราษฎร และผู้ทรงคุณวุฒิ ทำการยกร่าง พระราชบัญญัติอนามัยการเจริญพันธุ์ ฯลฯ

ระหว่างดำรงตำแหน่ง ส.ว.เป็นหนึ่งในผู้เข้าร่วมพันธมิตรประชาชนเพื่อประชาธิปไตย ทำการขับไล่ ทักษิณ ชินวัตร ให้ลาออกจากตำแหน่งนายกรัฐมนตรี

เดือนธันวาคม พ.ศ. 2550 ได้ลงสมัครรับเลือกตั้ง ส.ส.ระบบสัดส่วน พรรคมัชฌิมาธิปไตย แต่ไม่ได้รับเลือกตั้ง ต่อมาในปี พ.ศ. 2551 ถูกตัดสิทธิทางการเมืองเป็นเวลา 5 ปี เนื่องจากเป็นกรรมการบริหารพรรคมัชฌิมาธิปไตย[2]

ปัจจุบัน เป็นนายกสมาคมผู้นำสตรีท้องถิ่น สกลนคร ผู้ประสานงานเครือข่ายผู้หญิงกับรัฐธรรมนูญ และคณะทำงานขบวนผู้หญิงผู้หญิงกับการปฏิรูปการเมือง นอกจากตำแหน่งทางการเมืองแล้ว ยังเป็นกรรมการสมาคมนักเขียนแห่งประเทศไทย กรรมการมูลนิธิรพีพร เพื่อสวัสดิการนักเขียน และ กรรมการมูลนิธิ สุภาว์ เทวกุล ด้วย