ข้าราชการประจำ

หม่อมหลวงปนัดดา ดิศกุล เริ่มต้นเข้ารับราชการในกองทัพบก ตำแหน่งอาจารย์ส่วนการศึกษา กองวิชากฎหมายและสังคมศาสตร์ โรงเรียนนายร้อยพระจุลจอมเกล้า ชั้นยศร้อยเอก และเข้าศึกษาหลักสูตรกระโดดร่ม (ส่งทางอากาศ) รุ่นที่ 144 พร้อมกับนักเรียนนายร้อย จปร. รุ่นที่ 32 ณ ค่ายเอราวัณ ศูนย์สงครามพิเศษ จ.ลพบุรี และหลักสูตรชั้นนายร้อยเหล่าทหารม้า ณ ศูนย์การทหารม้า ค่ายอดิศร จ.สระบุรี จากนั้นได้ย้ายมารับราชการสังกัดกองการต่างประเทศ สำนักงานปลัดกระทรวงมหาดไทย และได้รับการแต่งตั้งให้ดำรงตำแหน่งสำคัญหลายตำแหน่ง อาทิ ปฏิบัติราชการด้านงานวิเทศสัมพันธ์ (ฝ่ายกิจการต่างประเทศ) เป็นล่ามภาษาต่างประเทศประจำตัวรัฐมนตรีว่าการกระทรวงมหาดไทย (หลายสมัย) ในปี พ.ศ. 2541 ดำรงตำแหน่งผู้อำนวยการส่วนนโยบายการเมืองการปกครองและการบริหาร สำนักนโยบายและแผน เป็นหัวหน้าสำนักงานรัฐมนตรี กระทรวงมหาดไทย และปฏิบัติหน้าที่ช่วยราชการกองการต่างประเทศอีกตำแหน่งหนึ่ง

ในปี พ.ศ. 2546 ได้รับแต่งตั้งเป็น รองผู้ว่าราชการจังหวัดสมุทรสาคร รองผู้ว่าราชการจังหวัดปทุมธานี (พ.ศ. 2547) รองผู้ว่าราชการจังหวัดบุรีรัมย์ (พ.ศ. 2550) ต่อมาในเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2551 ได้รับแต่งตั้งเป็นเจ้าหน้าที่วิเคราะห์นโยบายและแผน ระดับ 10 (ชช.10) ดำรงตำแหน่งที่ปรึกษาด้านความมั่นคง สำนักงานปลัดกระทรวงมหาดไทย และเป็นผู้ว่าราชการจังหวัดนครปฐม ในปี พ.ศ. 2552 ในปี พ.ศ. 2553 จึงได้รับการแต่งตั้งให้ดำรงตำแหน่งผู้ว่าราชการจังหวัดเชียงใหม่ จนกระทั่งในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2555 ได้รับการแต่งตั้งให้ดำรงตำแหน่งรองปลัดกระทรวงมหาดไทย ในปี พ.ศ. 2557 ได้รับการแต่งตั้งให้ดำรงตำแหน่งปลัดสำนักนายกรัฐมนตรี

ข้าราชการการเมือง

นอกจากดำรงตำแหน่งปลัดสำนักนายกรัฐมนตรี แล้ว เมื่อวันที่ 31 สิงหาคม 2557 มีพระบรมราชโองการโปรดเกล้า ฯ ให้ดำรงตำแหน่งรัฐมนตรีประจำสำนักนายกรัฐมนตรี อีกหน้าที่หนึ่ง

แต่ต่อมาเมื่อวันที่ 30 กันยายน พ.ศ. 2558 หม่อมหลวงปนัดดา ได้ขอลาออกจากราชการเพื่อปฏิบัติหน้าที่รัฐมนตรีประจำสำนักนายกรัฐมนตรีเพียงหน้าที่เดียว

ในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2559 ได้รับพระราชโองการแต่งตั้งให้พ้นจากตำแหน่งรัฐมนตรีประจำสำนักนายกรัฐมนตรี และดำรงตำแหน่งรัฐมนตรีช่วยว่าการกระทรวงศึกษาธิการ[3] จนพ้นความเป็นรัฐมนตรีเมื่อวันที่ 23 พฤศจิกายน พ.ศ. 2560[4] ได้รับแต่งตั้งเป็นผู้ช่วยรัฐมนตรีประจำ ฯพณฯ นายกรัฐมนตรี ปฏิบัติราชการกระทรวงยุติธรรม เมื่อวันที่ 27 พฤศจิกายน พ.ศ. 2560 และได้รับพระบรมราชโองการแต่งตั้งให้ดำรงสมาชิกวุฒิสภา เมื่อวันที่ 13 พฤษภาคม 2562