ศุภชัย ศรีหล้า เริ่มเข้าสู่งานการเมืองโดยการลงสมัครเป็นสมาชิกสภาผู้แทนราษฎร จังหวัดอุบลราชธานี ในการเลือกตั้ง พ.ศ. 2544 สังกัดพรรคความหวังใหม่ แต่ไม่ได้รับเลือกตั้ง ต่อมาในการเลือกตั้ง พ.ศ. 2550 ได้รับเลือกตั้งเป็นหนึ่งในห้า ส.ส.ภาคอีสาน ของพรรคประชาธิปัตย์ และในการเลือกตั้ง พ.ศ. 2554 ได้ลงสมัครในเขตเลือกตั้งที่ 2 จังหวัดอุบลราชธานี และได้รับเลือกตั้งเป็น ส.ส.หนึ่งในสี่คนของพรรคประชาธิปัตย์ ที่ชนะการเลือกตั้งในภาคตะวันออกเฉียงเหนือ

ในการประชุมวิสามัญพรรคประชาธิปัตย์ เพื่อเลือกตั้งคณะกรรมการบริหารพรรคชุดใหม่ เมื่อวันที่ 6 สิงหาคม พ.ศ. 2554 ที่ประชุมได้มีมติเลือก ดร.ศุภชัย ศรีหล้า เป็นรองเลขาธิการพรรค พร้อมกับ นายนิพนธ์ บุญญามณี และ นายนราพัฒน์ แก้วทอง[1][2] ต่อมาเขาได้ลาออกจากตำแหน่งรองเลขาธิการพรรค เมื่อวันที่ 1 พฤศจิกายน พ.ศ. 2556[3] เพื่อเข้าร่วมกิจกรรมทางการเมืองกับกลุ่ม กปปส.