Pada tahun 1962, Tengku Razaleigh menjadi ahli UMNO dan dilantik menjadi Ketua UMNO Bahagian Ulu Kelantan. Pada tahun berikutan, beliau telah dilantik sebagai Setiausaha Perhubungan UMNO Kelantan dan Majlis Tertinggi UMNO. Tengku Razaleigh menjadi Ketua Perhubungan UMNO negeri Kelantan pada tahun 1967. Atas jemputan Tunku Abdul Rahman, Perdana Menteri Malaysia pada waktu itu, beliau bertanding bagi kawasan Dewan Undangan Negeri menentang Dato Asri Muda. Tengku Razaleigh menang dalam pilhan raya tersebut dan menjadi ahli Dewan Undangan Negeri pada umur 37 tahun.

Atas permintaaan Tun Abdul Razak pada Pilihan Raya Umum 1974, Tengku Razaleigh bertanding kerusi Parlimen. Sewaktu itu, Majalah Time meramalkan beliau akan menjadi pemimpin utama di Malaysia. Pada zaman Tun Abdul Razak, Tengku Razaleigh dilantik sebagai pengerusi Pernas, Petronas dan Bank Bumiputera. Sewaktu menjadi pengerusi Pernas, beliau melawat negara China dan merupakan orang Malaysia pertama menemui Perdana Menteri China, Chou En Lai. Seterusnya, Tun Abdul Razak berkunjung ke China. Jadi Tengku merupakan arkitek Persahabatan Malaysia-China 1974 yang membawa kejatuhan Parti Komunis Malaya.

Semasa Tengku Razaleigh memimpin Bank Bumiputera, beliau telah menjemput Wong Am Pui dan Dato Khoo Kay Peng melatih kakitangan Melayu agar mahir dalam pengurusan bank. Pada Julai 1974, Tengku Razaleigh menjadi Naib Presiden UMNO setelah kematian Tun Dr Ismail Abdul Rahman. Beliau menjadi Naib Presiden UMNO selama tiga penggal berturut-turut sehingga 1978.

Pada 5 Mac 1976 hingga Julai 1984, Tengku Razaleigh telah dilantik sebagai Menteri Kewangan dan setiap tahun membentangkan belanjawan negara di Parlimen melalui siaran secara langsung oleh RTM. Ketika itu, perkembangan ekonomi negara berkembang 6-8 peratus setahun.Beliau merupakan menteri kewangan kedua dari UMNO selepas Hussein Onn. Beliau merupakan Menteri Kewangan yang paling lama sebelum diambil alih oleh Dato Daim Zainuddin dalam rombakan kabinet pada tahun 1984. Dalam rombakan tersebut, Tengku Razaleigh dilantik menjadi Menteri Perdagangan dan Perindustrian(MITI).

Pada 24 April 1987, Tengku Razaleigh bersama Dato Musa Hitam mencabar regu Datuk Seri Dr Mahathir dan Ghafar Baba dalam pemilihan parti sebagai Presiden dan Naib Presiden Parti UMNO. Malangnya, beliau ditewas 43 undi di tangan Datuk Seri Dr Mahathir Mohamad. Kekalahan tersebut merupakan titik pusing kerjaya politiknya.

Selepas kekalahan ini, Tengku Razaleigh menubuhkan Parti Semangat 46 bersama dengan Datuk Rais Yatim. Semangat 46 bekerjasama dengan PAS dan DAP dalam Pilihan Raya Umum tahun itu tetapi gagal memenangi untuk membentukkan kerajaan. Cuma PAS berjaya menguasai kerajaan negeri Kelantan dan PBS berjaya menguasai kerajaan negeri Sabah. Selepas Semangat 46 dibubarkan 1996, Tengku Razaleigh dan Dato Rais Yatim menyertai UMNO semula.[8]

Pada tahun 2000, beliau menawarkan diri untuk bertanding melawan Datuk Seri Dr Mahathir Mohamad sebagai Presiden dalam pemilihan parti UMNO namun kuota pencalonan sebanyak 30 peratus tidak mencukupi dari bahagian-bahagian UMNO. Pada masa yang sama, beliau juga cuba mencabar Datuk Seri Abdullah Ahmad Badawi untuk jawatan Timbalan Presiden, namun juga gagal atas kuota. Selain itu, beliau juga gagal menepati kuota apabila ingin bertanding untuk jawatan Naib Presiden.

Pada tahun 2004, beliau cuba mencabar Datuk Seri Abdullah Ahmad Badawi yang sebagai Presiden ketika itu, namun hanya bahagian Gua Musang mencalonkannya. Oleh itu beliau gagal menepati kuota.

Sekali lagi pada 2009, setahun selepas Pilihanraya Umum, beliau menawarkan diri untuk bertanding jawatan yang sama menentang Datuk Seri Najib Tun Razak kerana Datuk Seri Abdullah Ahmad Badawi akan mengundurkan diri, kerana keputusan Barisan Nasional dalam pilihanraya yang merosot. Setakat ini hanya bahagian Gua Musang mencalonkannya.[9]

Pada 30 Jun 2018, Tengku Razaleigh bersama Datuk Seri Ahmad Zahid Hamidi dan Khairy Jamaluddin menawarkan diri sebagai calon Presiden Umno bagi pemilihan parti itu. Malangnya, beliau ditewas di tangan Datuk Seri Ahmad Zahid Hamidi.[10]