ในทางการเมืองเคยลงรับเลือกตั้งในจังหวัดนครปฐม สังกัดพรรคประชาธิปัตย์ ในปี พ.ศ. 2518 ตามคำเชื้อชวนของ นายสราวุธ นิยมทรัพย์ ส.ส.เขตพื้นที่ของพรรค ม.ล.เสรี ปราโมช ไม่ได้รับการเลือกตั้ง จากนั้นในปี พ.ศ. 2522 ม.ล.เสรี ปราโมช ได้ลงรับเลือกตั้งอีก ในเขตกรุงเทพมหานครในทีมเดียวกับ ศาสตราจารย์ (พิเศษ) มารุต บุนนาค ก็ปรากฏว่าไม่ได้รับการเลือกตั้งอีก จนกระทั่งในปี พ.ศ. 2526 ม.ล.เสรี ปราโมช จึงได้รับการเลือกตั้ง โดยได้รับการเลือกตั้งในเขตพระนคร เขตสัมพันธวงศ์ เขตบางรัก เขตปทุมวัน เขตพญาไท และเขตป้อมปราบศัตรูพ่าย

ซึ่งในระหว่างที่ ม.ร.ว.เสนีย์ ผู้เป็นบิดาดำรงตำแหน่งนายกรัฐมนตรีในระหว่างปี พ.ศ. 2518-พ.ศ. 2519 อยู่นั้น ม.ล.เสรี อยู่ในฐานะเลขานุการส่วนตัวนายกรัฐมนตรี เหมือนเช่น นายกล้าณรงค์ จันทิก แต่ทว่ามิได้ถูกแต่งตั้งให้เป็นเลขาธิการนายกรัฐมนตรีอย่างเป็นทางการ ทั้งที่เป็นบุคคลที่มีความรู้ ความสามารถเต็มที่ เมื่อมีผู้ถามถึงในเรื่องนี้ ม.ร.ว.เสนีย์ เฉลยว่าเป็นเหตุผลของความเหมาะสม[3]