วันมูหะมัดนอร์ มะทา เข้าสู่วงการเมืองครั้งแรกในสังกัด พรรคกิจสังคม เป็นผู้ร่วมก่อตั้งและแกนนำ กลุ่มวาดะห์ ไปเข้าสังกัด พรรคประชาธิปัตย์ และต่อมาย้ายไปร่วมก่อตั้งพรรคประชาชน[2] และ พรรคความหวังใหม่ โดยมีตำแหน่งเป็นรองหัวหน้าพรรค และเป็นผู้นำกลุ่มวาดะห์ แทนนายเด่น โต๊ะมีนาที่ไม่ได้รับการเลือกตั้ง และขึ้นเป็นเลขาธิการพรรคในเวลาต่อมา ก่อนจะย้ายไปเข้าสังกัด พรรคไทยรักไทย จากการยุบรวมพรรคความหวังใหม่เข้ากับพรรคไทยรักไทย เมื่อเดือนมกราคม พ.ศ. 2545 และ วันมูหะมัดนอร์ มะทา ได้รับตำแหน่งเป็น รองหัวหน้าพรรคไทยรักไทย

ต่อมาวันมูหะมัดนอร์ มะทา ถูกตัดสิทธิ์ทางการเมืองเป็นเวลา 5 ปี จากคำวินิจฉัยในคดียุบพรรคการเมือง พ.ศ. 2549[3] แต่ยังคงมีบทบาทให้คำแนะนำ ส.ส.กลุ่มวาดะห์ ซึ่งย้ายจาก พรรคไทยรักไทย ไปสังกัดพรรคประชาราช ระยะหนึ่ง ก่อนจะย้ายไปสังกัด พรรคมัชฌิมาธิปไตย เมื่อเดือนตุลาคม พ.ศ. 2550 และย้ายไปสังกัด พรรคพลังประชาชน กระทั่งในปี พ.ศ. 2555 หลังจากพ้นถูกตัดสิทธิ์ทางการเมือง นายวันมูหะหมัดนอร์ ได้สมัครเข้าเป็นสมาชิกพรรคเพื่อไทย[4]

• พ.ศ. 2522 สมาชิกสภาผู้แทนราษฎร จังหวัดยะลา สมัยแรก ในสังกัดพรรคกิจสังคม
• พ.ศ. 2523 ผู้ช่วยเลขานุการรัฐมนตรีว่าการกระทรวงการคลัง
• พ.ศ. 2524 ผู้ช่วยเลขานุการรัฐมนตรีว่าการกระทรวงอุตสาหกรรม
• พ.ศ. 2529
  • ร่วมกับ นายวีระ มุสิกพงศ์ เลขาธิการพรรคประชาธิปัตย์ ก่อตั้ง “กลุ่มเอกภาพ”(กลุ่มวาดะห์)
  • สมาชิกสภาผู้แทนราษฎรสมัยที่ 2 ในสังกัดพรรคประชาธิปัตย์
• พ.ศ. 2531
  • นำกลุ่มวาดะห์ ออกจากพรรคประชาธิปัตย์ พร้อมกับ "กลุ่ม 10 มกรา" ร่วมกันจัดตั้งพรรคประชาชน
  • สมาชิกสภาผู้แทนราษฎรสมัยที่ 3 ในสังกัดพรรคประชาชน
• พ.ศ. 2532 นำพรรคประชาชนยุบรวมกับ พรรคก้าวหน้า พรรคกิจประชาคม และพรรครวมไทย เป็นพรรคเอกภาพ
• พ.ศ. 2533 ที่ปรึกษานายกรัฐมนตรี (พล.อ.ชาติชาย ชุณหะวัณ)กรรมการในคณะกรรมการวิสามัญศึกษาปัญหาจังหวัดชายแดนภาคใต้ [5]
• พ.ศ. 2535
  • นำกลุ่มวาดะห์ เข้าร่วมก่อตั้งพรรคความหวังใหม่ กับ พล.อ.ชวลิต ยงใจยุทธ ดำรงตำแหน่งเป็นรองหัวหน้าพรรค
  • สมาชิกสภาผู้แทนราษฎรสมัยที่ 4 (จากการเลือกตั้ง 2535/1)
  • สมาชิกสภาผู้แทนราษฎรสมัยที่ 5 (จากการเลือกตั้ง 2535/2)
  • รองประธานสภาผู้แทนราษฎร
• พ.ศ. 2537 รัฐมนตรีช่วยว่าการกระทรวงมหาดไทย (กำกับดูแล กรมที่ดิน การเคหะแห่งชาติ การประปานครหลวง และการประปาส่วนภูมิภาค )
• พ.ศ. 2538 สมาชิกสภาผู้แทนราษฎรสมัยที่ 6
• พ.ศ. 2538-2539 รัฐมนตรีว่าการกระทรวงคมนาคม
• พ.ศ. 2539
  • สมาชิกสภาผู้แทนราษฎรสมัยที่ 7
  • ประธานสภาผู้แทนราษฎร ประธานรัฐสภา (24 พฤศจิกายน 2539 - 27 มิถุนายน 2543)
• พ.ศ. 2544
  • สมาชิกสภาผู้แทนราษฎรสมัยที่ 8[6]และรับพระราชทานยศ นายกองเอก[7]
  • รัฐมนตรีว่าการกระทรวงคมนาคม (สมัยที่ 2)
• 3 ตุลาคม 2545 รัฐมนตรีว่าการกระทรวงมหาดไทย
• 28 ธันวาคม 2545 รับพระราชทานยศ นายกองใหญ่
• 10 มีนาคม 2547 รองนายกรัฐมนตรี
• 6 ตุลาคม 2547 รัฐมนตรีว่าการกระทรวงเกษตรและสหกรณ์
• พ.ศ. 2548 สมาชิกสภาผู้แทนราษฎรสมัยที่ 9

• ในการเลือกตั้งสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรไทยเป็นการทั่วไป พ.ศ. 2557 เขาได้สมัครรับเลือกตั้งในระบบบัญชีรายชื่อ สังกัดพรรคเพื่อไทย ลำดับที่ 13[8]

• พ.ศ. 2560 คดีสินบนโรลส์-รอยซ์ ในเดือน พ.ค. 2539 ขณะ วันมูหะมัดนอร์ มะทา ดำรงตำแหน่งรัฐมนตรีว่าการ กระทรวงคมนาคม มีบันทึกอ้างการจ่ายเงินอีกครั้งจำนวน 1.14 ล้านเหรียญสหรัฐฯ ถึงพนักงานของไทย โดยระบุว่า ยอดเงินดังกล่าวถูกแบ่งสรรไปยัง “กลุ่มผู้ให้ความช่วยเหลือด้านการเมืองที่ใช้มาตลอด” หลังจากนั้นในเดือน พ.ย. 2539 พนักงานของไทยคนเดิม เรียกร้องให้พนักงานระดับสูงของโรลส์-รอยซ์ จ่ายเงินอีก 1 ล้านดอลล่าร์สหรัฐฯ จากทั้งหมด 5 ล้านดอลล่าร์สหรัฐฯ ที่ค้างจ่ายเพื่อให้ทางการไทยนำเงินดังกล่าวมาจัดการ “ในกระบวนการจัดการขั้นตอนทางการเมือง”

[9][10]

• ในการเลือกตั้งสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรไทยเป็นการทั่วไป พ.ศ. 2562 ได้เข้าร่วมกับพรรคประชาชาติ และได้เป็นบุคคลที่พรรคประชาชาติจะเสนอให้รัฐสภาพิจารณาแต่งตั้งเป็นนายกรัฐมนตรี[11]เป็นหัวหน้าพรรคประชาชาติและได้รับเลือกตั้งเป็นสมาชิกสภาผู้แทนราษฎร สมัยที่ 10 (แบบบัญชีรายชื่อ)