I perioden 1825 til 1831 var han medlem av USAs senat fra New Hampshire, hvor han som demokratisk senator var en tro tilhenger av daværende president Andrew Jackson. I 1831 ble Woodbury utnevnt til landets neste marineminister av Jackson, et embete han hadde til 1834 da han ble utnevnt til landets neste finansminister. Han tjenestegjorde som finansminister i resten av Jacksons andre mandatperiode, og i hele Martin Van Burens mandatperiode som USAs president.