De retour en Suisse en 1992, elle est engagée au Parlement fédéral en tant que responsable du service d’information. En 1996, elle quitte son poste pour devenir membre de l'état-major de Flavio Cotti au Département fédéral des affaires étrangères (DFAE), puis comme collaboratrice personnelle de Joseph Deiss en 1999.
En , le Conseil fédéral la nomme secrétaire générale adjointe du DFAE, puis vice-chancelière le . Elle adhère alors au Parti démocrate-chrétien, dont elle avait selon ses propres dires toujours été proche[3]. Son élection à un des deux postes de vice-chancelier est entachée d'une controverse sur la représentation des minorités latines au sein de la Chancellerie fédérale, Corina Casanova étant « identifiée, malgré ses origines romanches et la pratique du dialecte, comme Alémanique »[4]. Le conseiller fédéral Pascal Couchepin dénonce la situation dans la presse[5],[6]. Corina Casanova déclarera plus tard que le déni de sa latinité l'a « beaucoup touchée »[3].
En 2019, elle est nommée présidente de la Fondation des médias romanches[7].
Chancelière de la Confédération
En , elle fait l'objet d'une polémique et d'une enquête de la Commission de gestion en raison du prix élevé d'un voyage de cinq jours en première classe avec son collaborateur personnel à San Francisco trois ans plus tôt[8],[9],[10]. En , elle est à nouveau critiquée[11] lorsque la Sonntagszeitung révèle la mise en place du groupe de réflexion, Democrazia Vivainta, qualifié de secret par l'hebdomadaire dominical[12] et chargé de réfléchir à l'évolution des droits populaires[13]. Selon la prise de position publiée deux jours plus tard par la Chancellerie fédérale, ce groupe de réflexion visait uniquement à « cerner les opportunités et les défis que l’avenir des droits politiques nous réserve » et l'institution d'un tel groupe de réflexion « est une pratique normale, qui n’a rien de secret »[14].
En , elle annonce qu'elle ne sera pas candidate à sa réélection par l'Assemblée fédérale le . Le jour de l'élection du nouveau chancelier de la Confédération, la présidente du Conseil nationalChrista Markwalder rend hommage à Corina Casanova en relevant sa compétence, sa discrétion et son intégrité. Sous sa responsabilité, la Chancellerie fédérale a mis en place un service présidentiel, a introduit la primauté de la version électronique des publications officielles du droit fédéral et a professionnalisé la communication du Conseil fédéral, désormais présent sur les réseaux sociaux[15],[16]. Le quotidien Le Temps relève pour sa part que sa réserve politique et son effacement « auraient pu l’honorer si [...] lors des deux graves crises que la Suisse a traversées en 2008-2009 - l’affaire de l'UBS, prise au piège des subprimes, et les otages suisses en Libye - cela n’avait pas conduit à sous-estimer le besoin d’un instrument de direction stratégique », allant jusqu'à s'interroger sur un « manque d’autorité et d’intérêt de la chancelière » en la matière[17].
