นายวัชรา เริ่มเข้าสู่เส้นทางการเมือง โดยได้ลงสมัครเป็นสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรจังหวัดนครราชสีมา 2 ครั้ง ในนามพรรคไทยรักไทย และได้รับการเลือกตั้งทั้ง 2 ครั้ง

ระหว่างการเป็นสมาชิกสภาผู้แทนราษฎร ได้ดำรงตำแหน่งเป็นกรรมาธิการติดตามผลการปฏิบัติตามมติของสภาผู้แทนราษฎร รองเลขาธิการคณะกรรมาธิการอุตสาหกรรม และรองโฆษกและกรรมาธิการพิจารณาร่างพระราชบัญญัติงบประมาณรายจ่ายประจำปีงบประมาณ พ.ศ. 2547
ต่อมาได้สังกัดพรรครวมใจไทยชาติพัฒนา และได้ดำรงตำแหน่งเป็นกรรมการและรองเลขาธิการพรรค[4]และในปี 2562 ได้ลงสมัครเป็นสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรแบบบัญชีรายชื่อ ลำดับที่ 2 ในนามพรรคเสรีรวมไทย และได้รับการเลือกตั้งเช่นกัน

สมาชิกสภาผู้แทนราษฎร

นายวัชรา ณ วังขนาย ได้รับการเลือกตั้งเป็นสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรมาแล้ว 3 สมัย คือ

1. การเลือกตั้งสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรไทยเป็นการทั่วไป พ.ศ. 2544 จังหวัดนครราชสีมา สังกัดพรรคไทยรักไทย
2. การเลือกตั้งสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรไทยเป็นการทั่วไป พ.ศ. 2548 จังหวัดนครราชสีมา สังกัดพรรคไทยรักไทย
3. การเลือกตั้งสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรไทยเป็นการทั่วไป พ.ศ. 2562 แบบบัญชีรายชื่อ สังกัดพรรคเสรีรวมไทย