อนุชา นาคาศัย เป็นสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรจังหวัดชัยนาท สังกัดพรรคไทยรักไทย และต่อมาในปี พ.ศ. 2550 ได้ถูกตัดสิทธิทางการเมืองเป็นเวลา 5 ปี เนื่องจากเป็นกรรมการบริหารพรรคไทยรักไทยซึ่งถูกยุบในคดียุบพรรคการเมือง พ.ศ. 2549[5] อนุชา นาคาศัย ยังเคยให้การสนับสนุนทางการเมืองกับพรรคภูมิใจไทย ซึ่งมีอดีตภรรยาของตนเป็นเลขาธิการพรรคอีกด้วย

ใน พ.ศ. 2561 นายอนุชาได้ย้ายมาร่วมงานกับ พรรคพลังประชารัฐ พร้อมกับรับตำแหน่งกรรมการบริหารพรรค