Tengku Adnan menyertai politik pada awal 1980-an. Antara jawatan penting yang pernah disandangnya dalam parti ialah Bendahari Pergerakan Pemuda UMNO pada 1988. Beliau mula dipilih sebagai ahli Majlis Tertinggi (MT) UMNO pada 1993, tetapi gagal mempertahankan jawatan itu pada 1996. Bagaimanapun, pada pemilihan parti pada September 2004, Tengku Adnan sekali lagi terpilih sebagai ahli Majlis Tertinggi UMNO. Tengku Adnan dilantik sebagai Pengerusi Perhubungan UMNO Wilayah Persekutuan pada Jun 2000. Pada 29 November 2001 beliau telah dilantik sebagai Pengerusi BN Wilayah Persekutuan. Pada 2003 beliau dilantik sebagai Ketua UMNO Bahagian Putrajaya, selepas persempadanan semula sebelum menang tanpa bertanding jawatan itu pada pemilihan parti pada Jun 2004. Beliau memenangi kerusi Parlimen Putrajaya pada pilihan raya umum 21 Mac 2004 menewaskan Abdul Rahman Othman daripada Parti Keadilan. Kemudian, beliau dilantik sebagai Menteri Pelancongan, menggantikan Datuk Dr. Leo Michael Toyad pada 14 Februari 2006. Pada tahun 2008, beliau tersingkir daripada Kabinet dan digantikan oleh Azalina Othman Said.