หลัง คสช. มีประกาศให้เลื่อนการเลือกตั้งสมาชิกสภาท้องถิ่นหรือผู้ปกครองท้องถิ่น สมชัยเห็นว่า การเลือกตั้งท้องถิ่นจะกลับมาเป็นปกติเมื่อมีรัฐธรรมนูญฉบับใหม่ เขากล่าวว่าการหาบุคคลที่มีคุณสมบัติตามที่ คสช. กำหนดจะไม่เป็นปัญหา และ กกต. พร้อมมีส่วนในกระบวนการสรรหา[7]

สมชัยกล่าวในคำแถลงซึ่งชี้ความแตกต่างระหว่างเหตุการณ์ในประเทศไทยและประเทศสกอตแลนด์ในคราวร่วมสังเกตการณ์การลงประชามติเอกราชสกอตแลนด์ พ.ศ. 2557 ว่า "ผู้สนับสนุนเอกราชของสกอตแลนด์และผู้คัดค้านเป็นมิตรต่อกัน ต่างฝ่ายต่อสู้ด้วยเหตุผล ไม่มีความรุนแรง"[8]

สมชัยแสดงความเห็นเกี่ยวกับการขายเสื้อรณรงค์ไม่รับรัฐธรรมนูญว่าอาจจะเข้าข่ายการกระทำความผิดตาม พระราชบัญญัติว่าด้วยการออกเสียงประชามติร่างรัฐธรรมนูญ พ.ศ. 2559 มาตรา 61 (1) ซึ่งมีโทษจำคุกไม่เกิน 10 ปี และปรับไม่เกินสองแสนบาท ทั้งนี้ ศาลอาจสั่งให้เพิกถอนสิทธิเลือกตั้งมีกำหนดไม่เกิน 5 ปีด้วยก็ได้[9]

สมชัยกล่าวต่ออีกว่า ส่วนมาตรา 56 ของร่างพระราชบัญญัติประกอบรัฐธรรมนูญว่าด้วยการเลือกตั้งสมาชิกสภาผู้แทนราษฎร พ.ศ. … ห้ามมิให้เจ้าหน้าที่ของรัฐใช้ตำแหน่งหน้าที่โดยมิชอบด้วยกฎหมาย กระทำการใด ๆ เพื่อเป็นการให้คุณหรือเป็นโทษแก่ผู้สมัครหรือพรรคการเมือง กรณีนี้ คสช. ไม่ได้มีสถานะเป็นเจ้าหน้าที่ของรัฐ (ไม่ใช่ข้าราชการ พนักงานราชการ ลูกจ้างประจำ ลูกจ้างชั่วคราว หรือพนักงานของรัฐ) แต่ คสช. สามารถใช้อำนาจหน้าที่ผ่านเจ้าหน้าที่ของรัฐได้ดังนั้น จึงจำเป็นต้องระมัดระวังอย่างยิ่งในการใช้อำนาจดังกล่าวที่อาจเป็นคุณหรือโทษแก่ผู้สมัครหรือพรรคการเมือง และมาตรา 169 (4) ของรัฐธรรมนูญ กำหนดว่า คณะรัฐมนตรีต้องไม่ใช้ทรัพยากรของรัฐหรือบุคลากรของรัฐเพื่อกระทำการใดอันอาจมีผลต่อการเลือกตั้ง กรณีนี้เป็นการบังคับในช่วงที่มีพระราชกฤษฎีกากำหนดให้มีการเลือกตั้ง ดังนั้น คสช. ที่ดำรงตำแหน่งเป็นรัฐมนตรีจำเป็นต้องระมัดระวังอย่างยิ่งในการดำเนินการใด ๆ ที่อาจมีผลต่อการเลือกตั้ง[10]

ต่อมา สมชัยได้โพสต์เฟซบุ๊กส่วนตัวว่าได้เตรียมเข้าไปสมัครเป็นสมาชิก พรรคประชาธิปัตย์ ณ ที่ทำการพรรคประชาธิปัตย์ ในวันอาทิตย์ที่ 25 พฤศจิกายน พ.ศ. 2561 เวลา 14.00 น. และในการเลือกตั้งสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรไทยเป็นการทั่วไป พ.ศ. 2562ได้ลงสมัครรับเลือกตั้งสมาชิกสภาผู้แทนราษฎร เขต 2 จังหวัดสมุทรสาคร ในนามพรรคประชาธิปัตย์ แต่ไม่ได้รับการเลือกตั้ง

ในวันอังคารที่ 4 มิถุนายน พ.ศ. 2562 เวลา 19.30 น. ก่อนวันประชุมร่วมกันของรัฐสภาเพื่อลงมติเลือกนายกรัฐมนตรี ซึ่งพรรคประชาธิปัตย์ประกาศเข้าร่วมรัฐบาลกับพรรคพลังประชารัฐ และมีมติสนับสนุนพลเอกประยุทธ์ จันทร์โอชา ดำรงตำแหน่งนายกรัฐมนตรีอีกสมัย สมชัย ศรีสุทธิยากรได้โพสต์เฟสบุ๊กส่วนตัว ประกาศลาออกจากสมาชิกพรรค โดยกล่าวว่า

ขอบคุณ พรรคประชาธิปัตย์ ที่เคยให้โอกาสลงรับสมัครเลือกตั้ง และให้การสนับสนุนต่างๆ ทำให้มีประสบการณ์ที่ไม่มีโอกาสเกิดขึ้นได้ง่าย แต่เมื่อแนวทางอุดมการณ์ที่แตกต่างกัน คงขออนุญาตที่จะลาออกจากสมาชิกพรรคครับ