ในด้านการเมืองเคยดำรงตำแหน่งรองนายกรัฐมนตรี ในรัฐบาล พล.อ.เกรียงศักดิ์ ชมะนันท์ (คณะรัฐบาลชุดที่ 41)[5] และในรัฐบาล พล.อ.เปรม ติณสูลานนท์ (คณะรัฐมนตรีชุดที่ 42)[6] อีกทั้งยังมีส่วนเกี่ยวข้องในเหตุการณ์กบฏ 26 มีนาคม พ.ศ. 2520, ในวันที่ 20 ตุลาคม พ.ศ. 2520 ได้รับการแต่งตั้งเป็นผู้อำนวยการรักษาพระนครในเหตุการณ์ รัฐประหารในประเทศไทย พ.ศ. 2520

เหตุการณ์กบฏเมษาฮาวาย ระหว่างวันที่ 1 เมษายน-3 เมษายน พ.ศ. 2524 และเหตุการณ์กบฏ 9 กันยายน พ.ศ. 2528 โดยเฉพาะในเหตุการณ์กบฏ 9 กันยายน พ.ศ. 2528 ได้ถูกคณะผู้ก่อการประกาศชื่อให้เป็นหัวหน้าด้วย

พล.อ.เสริม เคยได้รับแต่งตั้งเป็นสมาชิกสภานิติบัญญัติแห่งชาติ ในปี พ.ศ. 2516[7]