ข้าราชการการเมือง

นายสาทิตย์ เคยดำรงตำแหน่ง เลขานุการรัฐมนตรีประจำสำนักนายกรัฐมนตรี (นายอภิสิทธิ์ เวชชาชีวะ) ในสมัยรัฐบาลชวน 2 (พ.ศ. 2540 - พ.ศ. 2543) ต่อมาในปลายปี พ.ศ. 2551 พรรคประชาธิปัตย์สามารถเป็นแกนนำจัดตั้งรัฐบาล นายสาทิตย์ วงศ์หนองเตย ได้รับการแต่งตั้งให้ดำรงตำแหน่ง รัฐมนตรีประจำสำนักนายกรัฐมนตรี[3] รับผิดชอบดูแลสำนักงานปลัดสำนักนายกรัฐมนตรี กรมประชาสัมพันธ์ สำนักงานคณะกรรมการกฤษฎีกา และบริษัท อสมท. จำกัด (มหาชน)

ในปี พ.ศ. 2552 สื่อมวลชนประจำทำเนียบได้ตั้งฉายาให้รัฐบาลและรัฐมนตรี โดยนายสาทิตย์ ได้รับฉายาว่า "กริ๊ง...สิงสื่อ" อันเนื่องมาจากการโทรศัพท์ถึงสื่อมวลชนเพื่อชี้นำทิศทางการนำเสนอข่าวหลายครั้ง[4]

สมาชิกสภาผู้แทนราษฎร

นายสาทิตย์ ได้รับเลือกตั้งเป็นสมาชิกสภาผู้แทนราษฎร จ.ตรังหลายสมัย ในปี พ.ศ. 2538, 2539, 2544, 2548, 2550

กรรมการพรรคการเมือง

นายสาทิตย์ เคยดำรงตำแหน่ง โฆษกพรรคประชาธิปัตย์ ช่วง ปี พ.ศ. 2541 - พ.ศ. 2544 และในปี พ.ศ. 2554 ได้ดำรงตำแหน่งเป็น กรรมการบริหารพรรคประชาธิปัตย์[5] ต่อมาเขาได้ลาออกจากตำแหน่งกรรมการบริหารพรรค เมื่อวันที่ 29 ตุลาคม พ.ศ. 2556[6] เพื่อเข้าร่วมกิจกรรมทางการเมืองกับกลุ่ม กปปส.

ตำแหน่งอื่น

นายสาทิตย์ เคยได้รับแต่งตั้งเป็น ประธานคณะกรรมการประสานงานพรรคร่วมฝ่ายค้าน (ประธานวิปฝ่ายค้าน) ปี พ.ศ. 2548 - 24 กุมภาพันธ์ 2549 ต่อมาภายหลังการเลือกตั้ง 23 ธันวาคม พ.ศ. 2550 และมีการจัดตั้งรัฐบาลนายสมัคร สุนทรเวช พรรคประชาธิปัตย์ที่เป็นฝ่ายค้านพรรคเดียวได้ประกาศจัดตั้ง รัฐบาลเงา หรือ ครม.เงา ขึ้น ในเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2551 และ นายสาทิตย์ วงศ์หนองเตย ได้รับเลือกจากที่ประชุมพรรค ให้ทำหน้าที่ รัฐมนตรีว่าการกระทรวงเทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสารเงา [7]