På 1960-tallet gikk Patil med i Kongresspartiet. Hun var først politisk aktiv i Maharashtra, der hun i 1962 første gang ble valgt til delstatens folkevalgte forsamling. Hun ble igjen innvalgt i 1967 og satt da som representant til 1985. Patil fikk poster i delstatsregjeringen og var blant annet minister for velferd og offentlig helse, kultur, utdanning, byutvikling og bolig. Fra 1979 til 1980 var hun opposisjonsleder i delstaten.