En 1981, il devient directeur du centre d'éducation spéciale Marqués de Vallejo, situé à Logroño, occupant ce poste huit ans. Il a en outre fait partie des fondateurs de l'association de promotion des adultes mentalement déficients (Asprodema). Il est nommé, en 1989, directeur général du Bien-être social du gouvernement de La Rioja.
À ce titre, il se présente comme candidat à la présidence du gouvernement régional lors des élections de 1995. Dans un contexte national alors défavorable aux socialistes, il remporte 50,3 % des voix, soit huit points de mieux que Joaquín Espert en 1991, et 17 sièges sur 33, soit l'exacte majorité absolue. Le 30 juin suivant, Pedro Sanz est investi président de La Rioja.
Il se représente en 1999, et accroît sa domination sur la communauté autonome, avec 52,4 % des suffrages exprimés, et 18 élus. Le scrutin de 2003 marque ensuite un léger recul de trois points et un siège. Avec trois mandats consécutifs, il établit le record de longévité à la direction du gouvernement régional. Son mandat est confirmé en 2007, avec 49,6 % des voix 17 élus, ainsi qu'en 2011, où il remporte 51,9 % des suffrages et 20 députés, le meilleur résultat en sièges au niveau régional.
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