补进入立法院。而出身台南的时任蒙藏委员会主任委员兼政务委员高思博与青辅会主委王昱婷无意愿参选，陈淑慧因而决定参与2011年台南市第四选举区立法委员缺额补选，成为首位于不分区立委任内转战参选区域立委选举的立法委员，不过最终仍以悬殊差距败给刚卸任台南市长的许添财。2012年连任立委后，2016年获国民党征召再战台南市第四选举区，在国民党大环境不佳之下以超过五万票的差距大败给曾任民进党发言人的前台南市议员林俊宪，无缘三连霸。2018年黄敏惠于嘉义市胜选后，担任副市长一职。