En 2009, Vega de Lamadrid logró entrar a la lista nacional de diputados plurinominales del PAN y a partir del 1 de septiembre de ese año formó parte de la LXI Legislatura en la que fue integrante de las comisiones de Transporte, de Población, Fronteras y Asuntos Migratorios y Secretario de la Comisión de Fortalecimiento al Federalismo, además forma y preside la comisión de vitivinicultura.