Im Jahr 1993 trat Woidke als 32-jähriger Amtsleiter in die SPD ein, für die er in der Landtagswahl in Brandenburg 1994 ein Direktmandat gewann. Sein Wahlkreis war Spree-Neiße II, den er auch 1999 direkt gewann. Nachdem er 2004 das Direktmandat nicht mehr erringen konnte, und in den Landtag über die Landesliste eingezogen war, trat er zur Landtagswahl 2009 im Wahlkreis Spree-Neiße I an und gewann ihn direkt. Bei der Landtagswahl 2014 gewann er den Wahlkreis erneut direkt mit 49,5 Prozent der Stimmen. 2019 gewann er ihn wiederum direkt, dieses Mal mit 36,2 Prozent der Stimmen.[6]
Im Landtag war er von 1994 bis 1999 stellvertretender Vorsitzender des Ausschusses für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten und von 1999 bis 2004 Mitglied des Ausschusses für Landwirtschaft, Umweltschutz und Raumordnung. Zeitweise leitete er den Braunkohlenausschuss des Landes Brandenburg. Nachdem er 2009 nicht für das Landeskabinett berücksichtigt worden war, übernahm er von November 2009 bis zu seiner Berufung als Innenminister im Oktober 2010 das Amt des Fraktionsvorsitzenden der SPD-Fraktion und wurde Mitglied des Präsidiums des Landtags. Von Dezember 2009 bis November 2010 war er außerdem Vorsitzender des Hauptausschusses des Parlaments.
Von 1998 bis 2003 war er außerdem Stadtverordneter in Forst (Lausitz) und gehörte von 1998 bis zu seiner Ernennung zum Minister im Jahr 2004 dem Kreistag des Landkreises Spree-Neiße an. Bei der Kommunalwahl im Jahr 2008 wurde Woidke wiederum als Stadtverordneter in die Stadtverordnetenversammlung von Forst (Lausitz) sowie als Abgeordneter in den Kreistag Spree-Neiße gewählt. Diese Mandate gab er im Oktober 2010 im Zusammenhang seiner Ernennung zum Innenminister des Landes Brandenburg zurück.
Am 26. August 2013 wurde Woidke als Nachfolger von Matthias Platzeck zum Vorsitzenden des SPD-Landesverbandes Brandenburg gewählt.[7] Auf dem ordentlichen Parteitag der SPD vom 14. bis 16. November 2013 in Leipzig wurde Woidke als Beisitzer in den Bundesvorstand der SPD gewählt.[8]
Landesminister in Brandenburg (2004 bis 2009 und von 2010 bis 2013)
Vom 13. Oktober 2004 bis 21. Oktober 2009 war Woidke Minister für Ländliche Entwicklung, Umwelt- und Verbraucherschutz im Land Brandenburg. Nach der Landtagswahl 2009 wurde er für keinen Regierungsposten mehr vorgesehen, um die Frauenquote im Kabinett zu erhöhen.
Eines der größten Reformvorhaben, für die Woidke als Innenminister zuständig war, war die Polizeireform in Brandenburg. Sie zielte auf eine Reduzierung des Personalbestandes in der brandenburgischen Polizei von ca. 8800 im Jahr 2010 auf 7000 bis Anfang 2020 ab. Bisher verfügte Brandenburg über zwei Polizeipräsidien, ein Landeskriminalamt und eine Landeseinsatzeinheit (LESE). Am 16. Dezember 2010 stimmte der brandenburgische Landtag dem Gesetzentwurf zur Bündelung dieser Behörden in einem neuen Polizeipräsidium mit Wirkung zum 1. Januar 2011 zu.[11]
Ministerpräsident von Brandenburg (2013 bis heute)
Nach dem Rücktritt von Matthias Platzeck wurde Woidke am 28. August 2013 zum dritten Ministerpräsidenten von Brandenburg gewählt.[12] Er war vom 1. November 2018 bis zum 31. Oktober 2019 turnusmäßig zweiter Vizepräsident des Bundesrates und danach bis zum 31. Oktober 2020 dessen Präsident, bevor er wiederum erster Vizepräsident wurde.
Landtagswahl 2014
Am 3. Mai 2014 wurde er für die Landtagswahl in Brandenburg 2014 zum Spitzenkandidaten gewählt. Bei der Wahl konnte die SPD ihre Stellung als stärkste Kraft, bei leichten Verlusten in Höhe von 1,1 Prozentpunkten, verteidigen und erreichte 31,9 Prozent der Stimmen. Die SPD hatte die Wahl zwischen einer fortgesetzten Koalition mit der Linkspartei (18,9 Prozent der Stimmen) und einer Koalition mit der CDU (23 Prozent der Stimmen). Die SPD und Woidke entschlossen sich für die Fortsetzung der Rot-Roten Koalition. Am 5. November 2014 wurde Woidke vom Landtag mit den 47 Stimmen der Koalition im Amt bestätigt.
Landtagswahl 2019
Nach der Landtagswahl in Brandenburg 2019 erklärte Woidke, dass er sich einer Wiederwahl zum Ministerpräsidenten von Brandenburg stellen wird. Da die SPD stärkste Partei vor der AfD wurde, waren entsprechende Koalitionsverhandlungen erfolgreich möglich. Am 20. November 2019 wurde er im Landtag als Ministerpräsident mit den Stimmen von SPD, CDU und Bündnis 90/Die Grünen wiedergewählt (47 zu 37 Stimmen, bei drei Enthaltungen).[13]
Woidke war ab 2006 Präsident des Brandenburgischen Radsport-Verbands. Dieses Amt übte er für eine Periode aus; 2008 kandidierte er nicht mehr. Außerdem war er Vorsitzender des Verwaltungsrates der Abfallentsorgungsgesellschaft Neiße-Spree. Von 2014 bis 2022 war er zudem Koordinator für die deutsch-polnische zwischengesellschaftliche und grenznahe Zusammenarbeit im Auswärtigen Amt.[14]