สุธี นาทวรทัต เคยเป็นอาจารย์ประจำคณะวารสารศาสตร์และสื่อสารมวลชน มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์ โดยเคยได้รับแต่งตั้งเป็นคณบดีคณะวารสารศาสตร์และสื่อสารมวลชน มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์ ในปี พ.ศ. 2526 - พ.ศ. 2527[2] และเป็นรองอธิการบดีมหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์ นอกจากนั้นยังเคยเป็นกรรมการเนื้อหาวิชาการตลาด สาขาวิชาวิทยาการจัดการ มหาวิทยาลัยสุโขทัยธรรมาธิราช[3] และเป็นอาจารย์พิเศษคณะนิติศาสตร์ มหาวิทยาลัยรัตนบัณฑิต อีกทั้งยังเป็นผู้ทรงคุณวุฒิ สาขาสังคมศาสตร์ ของสำนักงานคณะกรรมการการอุดมศึกษา[4]

สุธี นาทวรทัต เคยได้รับแต่งตั้งเป็นรัฐมนตรีว่าการกระทรวงพาณิชย์ ในรัฐบาลของนายธานินทร์ กรัยวิเชียร ในปี พ.ศ. 2519[5] หลังการรัฐประหารของคณะปฏิรูปการปกครองแผ่นดิน นำโดยพลเรือเอก สงัด ชลออยู่ จนถึงเดือนตุลาคม พ.ศ. 2520 ได้ถูกรัฐประหารอีกครั้งโดยพลเรือเอก สงัด ชลออยู่ เช่นเดียวกัน

ต่อมาในปี พ.ศ. 2521 ศาสตราจารย์สุธี ได้รับแต่งตั้งเป็นประธานกรรมการ องค์การคลังสินค้า จนถึงปี พ.ศ. 2523[6]