สุธี มากบุญ เข้ารับราชการในสังกัดกรมการปกครอง ตำแหน่งปลัดอำเภอตรี อำเภอศรีธาตุ จังหวัดอุดรธานี เมื่อปี พ.ศ. 2517 ต่อมาในปี พ.ศ. 2519 ได้โอนมาสังกัดสำนักงานปลัดกระทรวงมหาดไทย ในตำแหน่งเจ้าหน้าที่บริหารงานทั่วไป ระดับ 4 สำนักงานจังหวัดชัยภูมิ จากนั้นจึงได้โอนกลับไปสังกัดกรมการปกครองอีกครั้ง และได้รับแต่งตั้งเป็นปลัดอำเภอเชียงคำ เป็นจ่าจังหวัดพระนครศรีอยุธยา และเป็นนายอำเภอครั้งแรกที่อำเภอตาลสุม จังหวัดอุบลราชธานี ในปี พ.ศ. 2531 กระทั่งได้รับแต่งตั้งเป็นรองผู้ว่าราชการจังหวัดมหาสารคาม ในปี พ.ศ. 2539 และเป็นรองผู้ว่าราชการจังหวัดหลายจังหวัด (สกลนคร ลพบุรี นครสวรรค์ มุกดาหาร) และเป็นผู้ว่าราชการจังหวัดยโสธร ในปี พ.ศ. 2545 เป็นผู้ว่าราชการจังหวัดอุบลราชธานี ในปี พ.ศ. 2548 ต่อมาเป็นผู้ว่าราชการจังหวัดนครราชสีมา และรองปลัดกระทรวงมหาดไทย

ในปี พ.ศ. 2557 เขาได้รับแต่งตั้งเป็นรัฐมนตรีช่วยว่าการกระทรวงมหาดไทย ในรัฐบาลของพลเอกประยุทธ์ จันทร์โอชา[2]