นายโสภณ ซารัมย์ ได้รับเลือกตั้งเป็นสมาชิกสภาผู้แทนราษฎร จังหวัดบุรีรัมย์ ในปี พ.ศ. 2544 ในนามพรรคชาติไทย และการเลือกตั้งในปี พ.ศ. 2548 นายโสภณ ได้รับการเลือกตั้งในนามพรรคไทยรักไทย และพรรคพลังประชาชน ในการเลือกตั้ง พ.ศ. 2550 ภายหลังการยุบพรรคพลังประชาชน นายโสภณ ซึ่งเป็นคนใกล้ชิดของนายเนวิน ชิดชอบ จึงได้ย้ายมาสังกัดพรรคภูมิใจไทย พ.ศ. 2553

ดำรงตำแหน่งรัฐมนตรี

โสภณ ซารัมย์ ได้รับการแต่งตั้งเป็นรัฐมนตรีช่วยว่าการกระทรวงคมนาคม ในรัฐบาลของนายสมชาย วงศ์สวัสดิ์[1] และในการร่วมรัฐบาลของนายอภิสิทธิ์ เวชชาชีวะ ได้รับตำแหน่ง รัฐมนตรีว่าการกระทรวงคมนาคม[2]

ในการอภิปรายไม่ไว้วางใจรัฐมนตรี พ.ศ. 2553 เมื่อวันที่ 31 พฤษภาคม และ 1 มิถุนายน พ.ศ. 2553 มีรัฐมนตรีจำนวน 5 คนที่ถูกอภิปราย ซึ่งนายโสภณ ซารัมย์ ก็เป็นรัฐมนตรีที่ฝ่ายค้านเสนอญัตติอภิปรายเช่นกัน โดยการอภิปรายไม่ไว้วางใจนายโสภณในครั้งนี้ มุ่งเน้นที่เรื่องการทุจริตการก่อสร้างโครงการรถไฟฟ้า ช่วงบางซื่อ-บางใหญ่ (สายสีม่วง) วงเงินลงทุน 36,055 ล้านบาท เนื่องจากนายโสภณได้ปรับเปลี่ยนวงเงินลงทุนจาก 4 โครงการ เหลือ 1 โครงการ แต่วงเงินลงทุนยังเท่าเดิม อีกทั้ง ยังเอื้อประโยชน์ให้กับบริษัทเอกชน 2 ราย คือ บริษัท ซิโน-ไทย จำกัด วงเงิน 3,233 ล้านบาท ซึ่งเป็นบริษัทเครือญาติของนายชวรัตน์ ชาญวีรกูล รัฐมนตรีว่าการกระทรวงมหาดไทย และบริษัท ช.การช่าง วงเงิน 2,658 ล้านบาท ทำให้รัฐสูญเสียเงินถึง 6,001 ล้านบาท [3] ภายหลังได้มีการลงมติไม่ไว้วางใจ โดยนายโสภณ ซารัมย์ ได้รับคะแนนเสียงไว้วางใจ 234 เสียง ไม่ไว้วางใจ 196 เสียง ผ่านการไว้วางใจจากสภาผู้แทนราษฎร แต่เป็นที่มาของปัญหาการโหวตไม่ไว้วางใจของพรรคร่วมรัฐบาล (พรรคเพื่อแผ่นดิน) จนต้องมีการปรับพรรคเพื่อแผ่นดิน ออกจากการร่วมรัฐบาล [4]