Désigné coordinateur parlementaire du groupe CDU au Landtag de Basse-Saxe en , il est élu député au scrutin uninominal majoritaire à un tour lors des régionales de 2003 avec 49 % des voix dans la circonscription d'Holzminden. Le 4 mars suivant, Uwe Schünemann est nommé ministre de l'Intérieur et des Sports dans la coalition noire-jaune dirigée par Christian Wulff. Il est réélu avec 48 % des voix au scrutin de 2008, et confirmé dans ses fonctions le 26 février, son titre étant toutefois complété en ministre de l'Intérieur, des Sports et de l'Intégration. Les compétences relatives à l'intégration sont finalement récupérées par la nouvelle ministre des Affaires sociales, Aygül Özkan, lors du remaniement ministériel du
Il est maintenu en fonction lorsque David McAllister succède à Wulff le .
Il a été le premier, en Allemagne, à faire appel à un drone pour des opérations de police, en l'espèce pour surveiller des manifestants s'opposant au transport d'un convoi de déchets radioactifs vers le site de Gorleben[1].
Il est remplacé, le , par le social-démocrate Boris Pistorius.