อาณัฐชัย รัตตกุล เคยลงรับสมัครเลือกตั้งสมาชิกสภาผู้แทนราษฎร (ส.ส.) 2 ครั้ง ในสังกัดพรรคประชาธิปัตย์ ในปี พ.ศ. 2538 โดยลงในเขต 5 กรุงเทพมหานคร (เขตดินแดง, ห้วยขวาง, วัฒนา, พระโขนง) ร่วมกับนายอภิสิทธิ์ เวชชาชีวะ และดร.ธวัช วิชัยดิษฐ แต่ไม่ได้รับการเลือกตั้ง[1] และในปี พ.ศ. 2544 ในเขต 9 กรุงเทพมหานคร (เขตคลองเตย) ไม่ได้รับเลือกตั้ง[2] และลงเลือกตั้งสมาชิกวุฒิสภา (ส.ว.) กรุงเทพมหานคร ในปี พ.ศ. 2549 ก็ไม่ได้รับการเลือกตั้งอีก[3] [4]

ดร.อาณัฐชัย เป็นผู้ที่สนับสนุนด้านความสัมพันธ์ระหว่างไทย-เกาหลี และเป็นผู้สนับสนุนกีฬาเทควันโด จนก่อตั้งเป็นสมาคมเทควันแห่งประเทศไทย และเป็นนายกสมาคมฯเป็นคนแรกด้วย[5]

ในปี พ.ศ. 2550 ได้รับแต่งตั้งเป็นสมาชิกสภาที่ปรึกษาเศรษฐกิจและสังคมแห่งชาติ แทนตำแหน่งที่ว่าง[6]