I 1990 sluttet senator Dan Sullivan, en republikaner, i Wyomings senat og majoritetslederen i senatet Diemer True sa at Lummis var kvalifisert til å ta over etter Sullivan, men var opptatt med å lede en valgkamp i guvernørvalget. I 1992 stilte Lummis i valget til delstatssenatet for 5. distrikt. Hun slo Norman P. Feagler i republikanernes primærvalg og slo deretter den sittende demokratiske senatoren Harriet Elizabeth Byrd i valget. Hun brukte $11 661 i valgkampen, den femte høyeste pengebruken for en vinnerkandidat i 1992. Den 8. juni 1994 annonserte Lummis at hun ikke kom til å stille til gjenvalg for å tilbringe mer tid med familien. Don Lawler ble valgt til å erstatte henne.