อดีตเป็นข้าราชการครู และได้รับเลือกตั้งเป็นประธานสหกรณ์ครูอุดรธานี ก่อนจะลงสนามการเมืองระดับชาติ ลงสมัครรับเลือกตั้งสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรจังหวัดอุดรธานี และได้รับเลือกตั้งเป็นครั้งแรก ใน พ.ศ. 2519 สังกัดพรรคกิจสังคม และได้รับเลือกเรื่อยมา จนถึง พ.ศ. 2539 และเข้าได้รับแต่งตั้งเป็นรัฐมนตรีช่วยว่าการกระทรวงพาณิชย์ ในรัฐบาลนายชวน หลีกภัย[3] และในรัฐบาลพลเอกชวลิต ยงใจยุทธ[4]

ต่อมาได้ลงสมัครเลือกตั้งในปี พ.ศ. 2544 ในสังกัดพรรคไทยรักไทย แต่แพ้ให้กับนายศราวุธ เพชรพนมพร จนวางในการเมืองระดับชาติ จึงมาลงสมัครรับเลือกตั้งเป็นนายกองค์การบริหารส่วน จ.อุดรธานี และได้รับเลือกตั้งนั่งตำแหน่งนายกองค์การบริหารส่วน จ.อุดรธานี 1 สมัย แต่ต่อมาพ่ายแพ้การเลือกตั้งนายกองค์การบริหารส่วนจังหวัดอุดรธานี สมัยที่สอง จึงทำให้ยุติบทบาททางการเมืองไป

สมาชิกสภาผู้แทนราษฎร

เฉลิมพล สนิทวงศ์ชัย ได้รับการเลือกตั้งเป็นสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรมาแล้ว 7 สมัย คือ

1. การเลือกตั้งสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรไทยเป็นการทั่วไป พ.ศ. 2519 จังหวัดอุดรธานี สังกัดพรรคกิจสังคม
2. การเลือกตั้งสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรไทยเป็นการทั่วไป พ.ศ. 2522 จังหวัดอุดรธานี สังกัดพรรคประชาราษฎร์
3. การเลือกตั้งสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรไทยเป็นการทั่วไป พ.ศ. 2529 จังหวัดอุดรธานี สังกัดพรรครวมไทย (พ.ศ. 2529)
4. การเลือกตั้งสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรไทยเป็นการทั่วไป มีนาคม พ.ศ. 2535 จังหวัดอุดรธานี สังกัดพรรคความหวังใหม่
5. การเลือกตั้งสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรไทยเป็นการทั่วไป กันยายน พ.ศ. 2535 จังหวัดอุดรธานี สังกัดพรรคความหวังใหม่
6. การเลือกตั้งสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรไทยเป็นการทั่วไป พ.ศ. 2538 จังหวัดอุดรธานี สังกัดพรรคความหวังใหม่
7. การเลือกตั้งสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรไทยเป็นการทั่วไป พ.ศ. 2539 จังหวัดอุดรธานี สังกัดพรรคความหวังใหม่