Saifuddin telah memiliki segudang pengalaman di politik. Dia mengawali karier politiknya pada 1995 sebagai anggota sayap pemuda Partai UMNO yang berkuasa, namun dipecat pada tahun 1999. Dia selanjutnya berpindah ke partai oposisi, KeADILan, yang kemudian menjadi PKR sejak 1999 hingga sekarang.
Pada 1999, Saifuddin memulai debutnya mengikuti pemilihan umum 1999 memperebutkan kursi Padang Serai, Kedah untuk PKR, tapi kalah. Dia kemudian memenangkan kursi Majelis Negara Bagian Kedah dalam pemilihan sela tahun 2000. Namun, dia gagal ke Parlemen federal pada Pemilu 2004. Saifuddin berhasil memenangkan kursi federal Machang di Kelantan pada pemilu 2008.
Saifuddin Nasution kembali ke Kedah pada pemilu 2013 untuk memperebutkan kursi Kulim-Bandar Baharu, tapi gagal. Lalu, di pemilihan 2018, Saifuddin kembali untuk memenangkan kursi parlemen Kulim-Bandar Baharu dan Pantai Jerejak, kursi negara bagian Penang.
Selanjutnya pada Januari 2010, Saifuddin diangkat menjadi Sekretaris Jenderal PKR, menggantikan Salehuddin Hashim. Dia mencalonkan diri sebagai wakil presiden partai tersebut pada tahun 2014, namun kalah. Dia kembali diangkat menjadi Sekretaris Jenderal PKR pada November 2016.
Politisi senior ini telah beberapa kali menjadi menteri di Malaysia sejak era kabinet Tuanku Abdul Rahman, Tun Abdul Razak, Tun Hussein, Mahathir, Abdullah Badawi Datuk Najib, Mahathir, hingga Anwar Ibrahim saat ini.