Han var medlem af regionsrådet første gang fra 2014 til 2017[2] og blev genvalgt i 2021. Han blev første stedfortræder for Venstre til Europa-Parlamentet ved Europa-Parlamentsvalget 2019 i Danmark. Da Søren Gade forlod parlamentet i 2022 efter at være blevet valgt til Folketinget, indtrådte Rasmussen i Europa-Parlamentet. Han valgte at samtidig at beholde sin plads i regionsrådet i Region Hovedstaden.[3]
Løkke Rasmussen skiftede parti fra Venstre til Moderaterne 13. marts 2023.[4]