นางลดาวัลลิ์ วงศ์ศรีวงศ์ เริ่มทำงานเป็นพนักงานพิสูจน์อักษร สำนักข่าวไทย อสมท. เป็นผู้ประกาศข่าวช่อง 11 กรมประชาสัมพันธ์ ด้านการเมือง เป็นสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรจังหวัดพะเยาหลายสมัย สังกัดพรรคประชาธิปัตย์ ในปี พ.ศ. 2535 ได้รับแต่งตั้งเป็นโฆษกพรรคประชาธิปัตย์ แทนนายอภิสิทธิ์ เวชชาชีวะ ต่อมาได้ลาออกไปสังกัดพรรคไทยรักไทย ในการเลือกตั้ง พ.ศ. 2544 และย้ายมาลงสมัครสมาชิกสภาผู้แทนราษฎร แบบบัญชีรายชื่อ จนได้รับตำแหน่งรัฐมนตรีช่วยว่าการกระทรวงแรงงานและสวัสดิการสังคม ในรัฐบาลของดร.ทักษิณ ชินวัตร (ครม.54) ต่อมาในปี พ.ศ. 2550 ได้ถูกตัดสิทธิทางการเมืองเป็นเวลา 5 ปี เนื่องจากเป็นกรรมการบริหารพรรคไทยรักไทยซึ่งถูกยุบในคดียุบพรรคการเมือง พ.ศ. 2549[3] ต่อมาในปี พ.ศ. 2555 ได้สมัครเข้าเป็นสมาชิกพรรคเพื่อไทย[4]

ในอดีตนั้นนางลดาวัลลิ์ วงศ์ศรีวงศ์ เคยดำรงตำแหน่ง โฆษกประจำสำนักนายกรัฐมนตรี ในรัฐบาลของนายอานันท์ ปันยารชุน เมื่อปี พ.ศ. 2534 - พ.ศ. 2535 มาก่อน

นางลดาวัลลิ์ วงศ์ศรีวงศ์ ดำรงตำแน่ง ประธานชมรมเสียงสตรีแห่งประเทศไทย[5]

ในปี พ.ศ. 2556 เธอร่วมกับแนวร่วมประชาธิปไตยต่อต้านเผด็จการแห่งชาตินำกลุ่มผู้ชุมนุมเข้าร้องเรียนหนังสือพิมพ์ไทยรัฐ โดยอ้างว่านายชัย ราชวัตร หมิ่นประมาท[6]

ในการเลือกตั้งสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรไทยเป็นการทั่วไป พ.ศ. 2557 เธอได้สมัครรับเลือกตั้งในระบบบัญชีรายชื่อ สังกัดพรรคเพื่อไทย ลำดับที่ 54[7]

ในปี พ.ศ. 2563 นางลดาวัลลิ์ วงศ์ศรีวงศ์ ได้ยื่นหนังสือลาออกจากการเป็นสมาชิกพรรคเพื่อไทย รองหัวหน้าพรรคเพื่อไทย กรรมการบริหารพรรคเพื่อไทย โดยให้มีผลทันที[8] โดยได้จัดตั้งพรรคการเมืองชื่อว่า พรรคเสมอภาค[9] [10] แต่ต่อมาได้เข้าสังกัดพรรคไทยธรรม และการจัดประชุมใหญ่สามัญเพื่อเปลี่ยนแปลงข้อบังคับพรรค และเลือกคณะกรรมการบริหารพรรคชุดใหม่[11]