浙江省医学科学院副院长等职。其间，桑国卫还先后在剑桥大学生理系、英国伦敦大学皇家医学研究生院临床药理及甾体生化系进修，并获临床药理证书。1996年11月加入中国农工民主党。1997年，桑国卫步入政坛，出任浙江省卫生厅副厅长；一年后，升任浙江省人民政府省长助理。没多久，他被调到北京，出任国家食品药品监督管理局副局长。在这期间，桑国卫还曾兼任国家药典委员会秘书长，中国药品生物制品检定所所长，中国生物制品标准化委员会主任委员，世界卫生组织药品质量控制研究与培训合作中心主任，中国工程院医药卫生学部副主任等职。