Bei der Wahl 1996 wurde er mit 62 Prozent der Stimmen gegen die Demokratin Sally Thompson zum Senator für Kansas gewählt und trat die Nachfolge Nancy Kassebaums am 3. Januar 1997 an. 2002 wurde er ohne einen Gegenkandidaten der Demokraten mit 82,5 Prozent der Stimmen bestätigt, 2008 gewann er mit 60 Prozent der Stimmen gegen den ehemaligen Kongressabgeordneten Jim Slattery, bei der Wahl 2014 gegen den Unabhängigen Greg Orman mit 53 zu 43 Prozent der Stimmen, nachdem er die Vorwahl der Republikaner nur knapp gewonnen hatte.