На парламентских выборах 2 января 1956 года Мамаду Диа вместе с Л. Сенгором выступил как один из кандидатов от Сенегальского демократического блока, одержавшего победу в Сенегале, получив 346 266 голосов из 454 886. 7 февраля 1956 года Совет республики принял его отставку и Мамаду Диа занял кресло в Палате депутатов. Он примкнул к парламентской фракции независимых от заморских территорий, близких к католической партии МРП, был избран в комиссии по делам печати, всеобщего избирательного права, по вопросам жалования депутатам и сенаторам (1956—1957), кандидатом в члены комиссии по финансовым вопросам (1957). Он также занимался вопросами государственной помощи в подготовке празднования столетия Дакара. В Палате депутатов Диа проявил большую активность, часто выходя на трибуну и внося многочисленные поправки, прежде всего по вопросам, касающихся проблем заморских территорий Франции. 8 марта 1956 года, при обсуждении вопроса о предоставлении правительству чрезвычайных полномочий в Алжире, он выступил мирное решение проблемы. Мамаду Диа заявил, что не следует проблему французского присутствия в Алжире «заключать в железный ошейник ложной дилеммы: уезжать или оставаться», так как это приведёт только к насилию, и в дальнейшем воздерживался от обсуждения алжирского вопроса