สุรพงษ์ อึ้งอัมพรวิไล เคยเป็นสมาชิกสภาจังหวัดปทุมธานี (ส.จ.) 2 สมัย และเป็นนายกองค์การบริหารส่วนจังหวัดปทุมธานี (อบจ.ปทุมธานี) ต่อมาได้เข้ามาทำงานการเมืองโดยการลงสมัครรับเลือกตั้งเป็นสมาชิกสภาผู้แทนราษฎร จังหวัดปทุมธานี ในการเลือกตั้ง พ.ศ. 2544 สังกัดพรรคชาติพัฒนาและพรรคไทยรักไทย ต่อมาได้ย้ายมาสังกัดพรรคชาติไทย และได้รับการเลือกตั้งต่อเนื่องอีกหลายสมัย จนกระทั่งพรรคชาติไทยถูกตัดสินยุบพรรค นายสุรพงษ์ จึงได้ย้ายมาสังกัดพรรคเพื่อไทย และได้รับเลือกตั้งเป็น ส.ส.จังหวัดปทุมธานีอีกสมัย

ในปี พ.ศ. 2554 ได้รับแต่งตั้งเป็นรัฐมนตรีช่วยว่าการกระทรวงศึกษาธิการ ในรัฐบาลของนางสาวยิ่งลักษณ์ ชินวัตร[2] ดูแลรับผิดชอบการศึกษาพื้นที่ภาคกลาง[3] ต่อมาถูกปรับออกจากตำแหน่งในเดือนมกราคม พ.ศ. 2555[4]