Undheim eier gården Mærlia ved Undheim på Jæren. Han var kommunestyrerepresentant for Senterpartiet i Time i flere perioder fra 1991 til 1999. Fra 1999 til 2002 var han leder av Rogaland Bondelag, og fra 2002 til 2008 var han leder Norges Bondelag. Etter 2008 har han vært heltidsbonde og stilte i 2011 som ordførerkandidat i Time. I 2012 ble han valgt til leder i Rogaland Senterparti.