นายวรรณรัตน์ ชาญนุกูล เป็นสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรจังหวัดนครราชสีมา 6 สมัย สังกัดพรรคชาติพัฒนา (พ.ศ. 2535/2, 2538, 2544) สังกัดพรรคไทยรักไทย (พ.ศ. 2548) , พ.ศ. 2550 สังกัดพรรคชาติพัฒนาเพื่อแผ่นดิน พ.ศ. 2554 และเคยเป็นที่ปรึกษารัฐมนตรีช่วยว่าการกระทรวงพาณิชย์ ปี 2537 และ ที่ปรึกษารัฐมนตรีว่าการกระทรวงแรงงานและสวัสดิการสังคม ปี 2537

หัวหน้าพรรค

นายวรรณรัตน์ ชาญนุกูล ได้รับเลือกตั้งจากสมาชิกพรรคให้เป็นหัวหน้าพรรคชาติพัฒนา (เดิมชื่อ พรรครวมใจไทยชาติพัฒนา และพรรคชาติพัฒนาเพื่อแผ่นดิน) ในปี พ.ศ. 2551 สืบต่อจากพลเอกเชษฐา ฐานะจาโร

การดำรงตำแหน่งรัฐมนตรี

ในปี พ.ศ. 2551 นายวรรณรัตน์ ชาญนุกูล ได้รับตำแหน่งรัฐมนตรีว่าการกระทรวงพลังงาน ในรัฐบาลนายสมชาย วงศ์สวัสดิ์[2] และในรัฐบาลนายอภิสิทธิ์ เวชชาชีวะ[3] ต่อมาในรัฐบาลของนางสาวยิ่งลักษณ์ ชินวัตร ได้รับโปรดเกล้าฯ แต่งตั้งให้ดำรงตำแหน่งรัฐมนตรีว่าการกระทรวงอุตสาหกรรม[4] ต่อมาในเดือนมกราคม พ.ศ. 2555 จึงได้ขอออกจากตำแหน่ง[5] เนื่องจากเหตุผลด้านสุขภาพ