W politykę zaangażowała się już po śmierci ojca w zamachu. W wyborach parlamentarnych w 1999 po raz pierwszy i jedyny dostała się do izraelskiego parlamentu z listy Partii Centrum. W piętnastym Knesecie była przewodniczącą komisji etyki poselskiej, zasiadała także w komisjach: kontroli państwa; pozycji kobiet i równouprawnienia oraz konstytucyjnej prawa i sprawiedliwości; a także komisji śledczej ds. handlu kobietami oraz komisji wspólnej ds. stanu wyjątkowego. Pełniła także funkcję zastępcy przewodniczącego Knesetu. 6 marca 2001, wraz z Amnonem Lipkin-Szachakiem i Urim Sawirem opuściła Partię Centrum tworząc ugrupowanie Nowa Droga. Następnego dnia weszła w skład nowo utworzonego – po upadku rządu Ehuda Baraka – rządu premiera Ariela Szarona jako wiceminister obrony, w resorcie, na którego czele stanął Binjamin Ben Eli’ezer. 26 marca Lipkin-Szachak i Sawir zrezygnowali z mandatów poselskich, a ich następcy pozostali w Partii Centrum, w związku z czym Dalja Rabin-Pelosof została jedynym posłem we frakcji Nowa Droga i 7 maja dołączyła do koalicji Jeden Izrael, która wkrótce zmieniła nazwę na Partia Pracy-Meimad. Rabin-Pelosof pozostała na stanowisku wiceministra do 1 sierpnia 2002. W wyborach w 2003 utraciła miejsce w Knesecie.