KommunalpolitikRediger
På kommunalvalget i 1999 blev Bettel valgt til kommunalbestyrelsen i Luxembourg By og kom ind på sjettepladsen på DP’s liste. To år efter sit valg til kommunalbestyrelsen, den 12. juli 2001, blev han certificeret som advokat. Ved parlamentsvalget i 2004 havde Bettel konsolideret sin position betydeligt og blev nummer fire (af de fem valgte DP-medlemmer), hvilket sikrede ham en plads i Deputeretkammeret. Den 28. november 2005 blev Bettel efter kommunalvalget, hvor han kom ind på fjerdepladsen på DP-listen, udnævnt til échevin i byrådet i Luxembourg by.
Efter kommunalvalget den 9. oktober 2011 blev Bettel den 24. november 2011 taget i ed som borgmester i Luxembourg.
NationalpolitikRediger
Bettel stillede op til Deputeretkammeret ved parlamentsvalget i 1999 og endte som nummer 10 blandt DP-kandidaterne i valgkredsen Centre, hvor de syv bedste blev valgt. DP overhalede dog det luxembourgske socialistiske arbejderparti (LSAP) som det næststørste parti, og dets medlemmer udgjorde flertallet i den nye regering som det kristeligt-sociale folkepartis (CSV) koalitionspartnere. Da Lydie Polfer og Anne Brasseur således forlod deres pladser for at indtage roller i regeringen, og Colette Flesch ikke indtog sin plads for at fokusere på sin rolle som medlem af Europa-Parlamentet, blev Bettel udnævnt til medlem af kammeret med start 12. august 1999.
PremierministerRediger
I 2013 blev Bettel valgt til leder af Det Demokratiske Parti og førte ved valget i 2013 partiet til en tredjeplads i forhold til antallet af parlamentsmandater. Den 25. oktober blev Bettel udpeget af storhertug Henri som formænd for den næste regering. Han tiltrådte sin post som Luxembourgs premierminister den 4. december 2013. I regeringskoalitionen bestående af Det Demokratiske Parti, Luxembourgs Socialistiske Arbejderparti og De Grønne står han i spidsen for kabinettet sammen med vicepremierministrene Étienne Schneider og Félix Braz. I sin første periode varetager han også funktionerne som statsminister, minister for kommunikation og medier, kulturminister og minister for religiøse anliggender.
Anden periodeRediger
Efter parlamentsvalget i Luxembourg i 2018 blev han den første åbenlyst homoseksuelle premierminister i verden, der blev genvalgt for en anden periode. Han indledte sin anden periode, da hans regering blev dannet den 5. december 2018, som han i øjeblikket leder sammen med vicepremierministrene François Bausch og Dan Kersch. Regeringen er en fortsættelse mellem Det Demokratiske Parti (DP), Luxembourgs Socialistiske Arbejderparti (LSAP) og De Grønne fra Bettel I-regeringen med mindre ændringer.
Den 16. september 2019 fortsatte Bettel efter et kort bilateralt møde om status for Brexit-forhandlingerne en pressekonference uden den britiske premierminister Boris Johnson, efter at Johnson pludselig trak sig ud på grund af en anti-Brexit-protest afholdt af britiske borgere bosat i Luxembourg. Bettel gestikulerede i retning af Johnsons tomme podie og bekræftede, at den britiske regering ikke havde fremlagt konkrete forslag til ændringer af Storbritanniens udtrædelsesaftale, navnlig den “irske bagstopper”, som Johnson ønsker at erstatte. Dette på trods af premierminister Johnsons offentlige udtalelser og på trods af, at datoen for Det Forenede Kongeriges udtræden af EU nærmer sig hastigt. Pro-Brexit-medier i Storbritannien rapporterede sagen som et bagholdsangreb, mens andre britiske og internationale medier i vid udstrækning så hændelsen og de britiske pro-Brexit-mediers reaktion på den som en bekræftelse af den tomme bravour og retorik i Johnsons premierministerperiode, Storbritanniens reducerede status efter Brexit og pro-Brexit-eksperternes og -politikernes stigende overfølsomhed og aversion over for kritik.