สุรเชษฐ์ มาศดิตถ์ เริ่มรับราชการในตำแหน่งนักวิชาการสุขศึกษา สังกัดโรงพยาบาลพัทลุง ต่อมาเป็นเจ้าหน้าที่สาธารณสุข สำนักงานสาธารณสุขจังหวัดนครศรีธรรมราช กระทั่งในปี พ.ศ. 2528 เขาได้รับเลือกตั้งเป็นสมาชิกสภาจังหวัดนครศรีธรรมราช เขตอำเภอพรหมคีรี และในปี พ.ศ. 2535 ได้รับเลือกตั้งเป็นสมาชิกสภาผู้แทนราษฎร และได้รับเลือกตั้งต่อเนื่องอีกหลายสมัย (พ.ศ. 2535/2, 2538, 2539, 2544, 2548, 2550, 2554)

เขาเคยเป็นที่ปรึกษา รัฐมนตรีว่าการกระทรวงวิทยาศาสตร์ (ดร.อาทิตย์ อุไรรัตน์) ในรัฐบาลชวน 2 และเป็นประธานคณะกรรมาธิการกิจการเด็ก เยาวชน สตรี ผู้สูงอายุและผู้พิการ

เขาลงสมัครรับเลือกตั้งในพื้นที่จังหวัดนครศรีธรรมราชในการเลือกตั้งสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรไทยเป็นการทั่วไป พ.ศ. 2562 สังกัดพรรคประชาธิปัตย์ แต่ไม่ได้รับเลือกตั้ง[1]