Nach der Gründung der Republikanischen Partei im Jahr 1854 trat er dieser bei. Noch 1854 war er Delegierter auf dem ersten republikanischen Parteitag in Illinois. Im Jahr 1860 nahm er an der Republican National Convention in Chicago teil, auf der Abraham Lincoln als Präsidentschaftskandidat nominiert wurde. Im selben Jahr wurde Yates von seiner Partei als Kandidat für die Gouverneurswahl nominiert und am 6. November, gleichzeitig mit Lincolns Wahl zum Präsidenten, von den Bürgern in Illinois gewählt.
Gouverneur von Illinois
Richard Yates trat seine vierjährige Amtszeit am 14. Januar 1861 an. Seine gesamte Amtszeit war von den Ereignissen um den Bürgerkrieg überschattet. Als Präsident Lincoln die Bundesstaaten um Freiwillige für die Unionsarmee bat, mobilisierte Gouverneur Yates weit mehr Soldaten als jeder andere Staat der Union. Fast 200.000 Soldaten meldeten sich in Illinois auf den Aufruf. Yates unterstützte auch weiterhin die Bundesregierung und Lincoln. Die Industrieproduktion des Landes wurde auf Kriegsbedürfnisse umgestellt. Auch die Eisenbahn musste Transportkapazitäten an die Armee abtreten. In Illinois wurde 1862 eine neue Verfassung ausgearbeitet, die aber von den Wählern abgelehnt wurde. Im Fulton County kam es zu Unruhen, die der Gouverneur niederschlagen ließ.
US-Senator
Nach dem Ende seiner Amtszeit am 16. Januar 1865 war Yates bis 1871 Mitglied des US-Senats in Washington. Dort erlebte er das Ende des Bürgerkrieges und die Ermordung Lincolns. Im März 1873 wurde er von Präsident Ulysses S. Grant zum Inspektor des Eisenbahnlandes ernannt (Die Eisenbahn hatte rechts und links von ihren Trassen einige Meilen Land unter ihren Besitz). Diesen Posten behielt er bis zu seinem Tod im November desselben Jahres. Richard Yates war mit Catharine Geers verheiratet, mit der er fünf Kinder hatte, darunter der Sohn Richard, der von 1901 bis 1905 ebenfalls Gouverneur von Illinois werden sollte.