El 1993 s'afilià al Partit Popular, i dos anys més tard treballà com a administrativa del gabinet de premsa de l'Ajuntament d'Alacant. A les eleccions municipals de 1999 fou triada regidora, i es feu càrrec de la regidoria de Turisme, i des del 2003 del departament d'urbanisme. El mateix any fou nomenada tinent d'alcalde, càrrec que ocuparia fins al 2007.
En 2008, l'alcalde Luis Díaz Alperi va presentar la seua dimissió i va proposar que la seva mà dreta, Sonia Castedo, fos la seva successora al capdavant de l'ajuntament; el 17 de setembre de 2008 es va convertir en la primera dona que dirigeix l'ajuntament en la ciutat d'Alacant. És membre de l'executiva regional del Partit Popular, i des de 2008 també és membre de la direcció nacional del Partit Popular. És diputada a les Corts Valencianes des de les eleccions de 2011.
Relacionat amb la seva posició propera a l'empresari Enrique Ortiz i a la seva afició futbolística, ja que segueix a l'Hèrcules, se li ha atribuït un idil·li amb Jorge López Marco, més conegut com a Tote, capità de l'equip, i Sonia, que està casada, ha dit que és mentida.[1]
El 14 de març de 2014, l'Agència Tributària remet al jutge instructor de la branca valenciana del cas Gürtel l'informe definitiu sobre el finançament il·legal del PP valencià i assenyala que, entre altres polítics del PP valencià, Sonia Castedo Ramos (anomenada Sonia per la trama Gürtel) realitzà una activitat de col·laboració necessària en la comissió dels delictes de defraudació tributària.[6]
Altres casos
Tot i que va ser denunciada pel grup socialista de l'Ajuntament d'Alacant davant la Fiscalia Anticorrupció per tràfic d'influències, prevaricació, estafa i frau arran d'una actuació urbanística en el barri de Benalua,[7][8][9][10] la denúncia ha estat arxivada de manera provisional pel fiscal anticorrupció, Felipe Briones, tot esperant la decisió que prendrà el Tribunal Superior de Justícia de la Comunitat Valenciana.[11][12]
