I 1995 til 1999 gikk hun inn i Hordaland fylkesting som leder for kultur- og helseutvalget. I andre halvdel av perioden 1999–2003 var Nyborg fylkesvaraordfører i Hordaland. Hun ble valgt til fylkesordfører i fylket første gang fra 2003–2007 og ble med dette den første kvinnelige fylkesordføreren i Hordaland, og den første i stillinga som representerte KrF.[trenger referanse]
Nyborg ble gjenvalgt fra 2007–2011 og fra 2011 til 2015 var hun gruppeleder for KrF på fylkestinget.
Torill Selsvold Nyborg har engasjert seg sterkt i kampen for større regioner, og har vært leder av Vestlandsrådet. Hun tok i 2005 imot Øyvind Heitmann fra Republikken Gulating som også arbeider for sterkere selvstyre på Vestlandet. Hun er også kjent for sitt arbeid for en ny jernbane i Hordaland. Nyborg ble i 2005 valgt som 2. vara til Stortinget for Hordaland KrF og i 2017 første vara.[2]
