เจือ ราชสีห์ เป็นสมาชิกสภาผู้แทนราษฎร จังหวัดสงขลา ในการเลือกตั้ง พ.ศ. 2544 เป็นสมัยแรก และได้รับเลือกตั้งในการเลือกตั้ง พ.ศ. 2548 การเลือกตั้ง พ.ศ. 2550 และการเลือกตั้ง พ.ศ. 2554 ในสังกัดพรรคประชาธิปัตย์

เจือ ราชสีห์ ได้รับเลือกเป็นประธานคณะกรรมาธิการคมนาคม ในสภาผู้แทนราษฎร ชุดที่ 24 ในสัดส่วนของพรรคประชาธิปัตย์

ในการเลือกตั้งสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรไทยเป็นการทั่วไป พ.ศ. 2562 เขาลงสมัครรับเลือกตั้ง ส.ส.แบบบัญชีรายชื่อ สังกัดพรรคประชาธิปัตย์ แต่ไม่ได้รับเลือกตั้ง[4] ต่อมาได้รับแต่งตั้งเป็นผู้ช่วยเลขานุการรัฐมนตรีว่าการกระทรวงคมนาคม