鄭文燦在1998年投入選戰，當時他以全桃園縣最高票之姿，當選縣議員。縣議員卸任後，轉任民主進步黨文宣部副主任，2004年5月升任民進黨文宣部主任。2006年擔任行政院新聞局局長，為當時最年輕的閣員。
2009年，鄭文燦參選桃園縣長，不敵國民黨提名的吳志揚；2012年鄭文燦投入立委選舉也落敗。不過，鄭文燦在2014年的桃園市長選戰中，成功打敗吳志揚，為民進黨攻下桃園，鄭文燦在2018年時，更無懼「韓流」衝擊，高票連任市長。而鄭文燦的聲勢也水漲船高，甚至一度被外界看好，是有望挑戰大位的熱門人選。
鄭文燦卸任桃園市長後，在陳建仁內閣中擔任行政院副院長。總統賴清德就職前，鄭文燦被安排擔任海峽交流基金會董事長，加上兩岸關係緊張，引發外界猜測，鄭文燦是否受到冷凍。
而在鄭文燦的政治生涯中，也出現不少爭議事件。首先是末代縣長吳志揚時期動工的桃園鐵路高架化工程，突然被鄭文燦以民意希望地下化為由中止，並改成鐵路地下化，讓工程預算從原本的308億暴增至945億，後續還又追加至1047億，同時也造成鐵路立體化完工日期，引發巨大爭議。
鄭文燦即將卸任桃園市長前，2022年9月18日，台東池上發生規模6.8強震， 當時桃園市最大震度僅3級，但僅啟用約1年的八德國民運動中心五樓的羽球場，在地震時天花板輕鋼架、隔音板明掉落，畫面怵目驚心，甚至還登上外媒版面，輿論譁然。
2022年地方大選期間，前新竹市長林智堅「論文門」事件爆發，鄭文燦也被波及。當時新黨桃園市議員參選人游智彬、新黨發言人陳麗玲等人，公開質疑鄭文燦在國立台灣大學國家發展研究所的碩士論文涉嫌抄襲，後來台大社會科學院學術倫理委員會決定撤銷鄭文燦的碩士學位。
2022年10月，鄭文燦當選中華民國足球協會理事長，後鄭文燦於2023年1月辭去足協理事長職務，但在2024年3月，民眾黨立委黃國昌踢爆中華足協每年拿國家上億的補助，卻積欠選手款項不願歸還，而事件爆發時的足協理事長正是鄭文燦。足協則回應，該起爭議並非在鄭文燦擔任理事長任內發生。
此外，鄭文燦先前也曾被指控，喬捷運站址圖利特定人士。國民黨桃園市議員凌濤曾指出，鄭文燦在2020年3月進入郭哲敏開的八八會館，而在當年11月，郭哲敏就購入引發爭議的八德霄裡段農地，鄭文燦文在更於2021年1月5日的專案報告會議中，以霄裡生活圈需求理由，指示將捷運站址向郭購買的土地方向移動。鄭文燦也被藍營猛攻，指控鄭文燦在背後主導一切。鄭文燦當時回應說，藍營是惡意連結的造謠，且該土地並非都市用地，也沒有區段徵收，更沒有農地變更為建地這樣的指控，「用這種造謠方式來選舉，講1次他會告1次。」當時，民進黨桃園市長候選人鄭運鵬競辦總幹事黃世杰等人，也就此對藍營提告。
值得注意的是，有不少政治人物捲入的im.B詐騙吸金案，鄭文燦也被發現牽涉其中，當時擔鄭文燦因曾參加該案主嫌曾國緯集團舉辦的宴會，遭藍營質疑涉嫌接受曾國緯請託，喬高階警察人事案，藍營更以此告發鄭文燦瀆職，當時北檢也將鄭列為「他字案」瀆職罪被告偵辦。鄭文燦則說，自己並不認識曾國緯，也沒接受任何請託，他反批藍營為了選舉胡亂指控，「這些都沒有證據，已對其不實的指控提出告訴」。
