ดำรงตำแหน่งสมาชิกวุฒิสภา จังหวัดสมุทรปราการ ชุดปี พ.ศ. 2549 ต่อมานายแพทย์วัลลภ (สามี) ถูกตัดสิทธิ์ทางการเมือง 5 ปี นางอนุสราจึงลงสมัครสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรเป็นครั้งแรกในปี พ.ศ. 2550 สังกัดพรรคพลังประชาชน และได้รับการเลือกตั้ง

สมาชิกสภาผู้แทนราษฎร

อนุสรา ยังตรง ได้รับการเลือกตั้งเป็นสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรมาแล้ว 2 สมัย คือ

1. การเลือกตั้งสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรไทยเป็นการทั่วไป พ.ศ. 2550 จังหวัดสมุทรปราการ สังกัดพรรคพลังประชาชน
2. การเลือกตั้งสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรไทยเป็นการทั่วไป พ.ศ. 2554 จังหวัดสมุทรปราการ สังกัดพรรคเพื่อไทย