Listhaug var politisk rådgiver for Fremskrittspartiets fraksjon i Stortingets kirke-, utdannings- og forskningskomité 2001–2004 og byrådssekretær for byråd Margaret Eckbo i 2005. Da Eckbo trakk seg som byråd i januar 2006, overtok Listhaug som byråd for velferd og sosiale tjenester. I 2010 ble hun byråd for helse og eldreomsorg.