I 2003 ble han valgt inn i Bergen bystyre. I perioden 2011–2015 var han kommunalråd og ledet komite for oppvekst i Bergen kommune og i perioden 2019–2023 er han nestleder i Bergen kommunes kontrollutvalg.
Pål Hafstad Thorsen jobbet som konsulent for Fylkesmannen i Hordaland på utdanningsavdelingen fra 2008 til 2011 før han ble kommunalråd i Bergen kommune og leder av komite for oppvekst frem til 2015. Han startet sin yrkeskarriere som avisbud for Bergensavisen i 1993. Senere som dataregistrerer og arbeidsleder fra 1996 til 2004 for det daværende FAFO-eide analyseinstituttet Opinion AS. Etter et kort engasjement som fylkessekretær for AUF i Hordaland ble han i 2006 ansatt som politisk rådgiver for Arbeiderpartiets bystyregruppe i Bergen og for kommunalrådene Terje Ohnstad og Anne-Gine Hestetun. Etter tre år som byråd for barnehage, skole og idrett i Bergen kommune fra 2015 til 2018 ble han i 2018 daglig leder for Sædalen IL og i 2022 daglig leder for Idrettsklynge Vest.
Han har hatt en rekke styre- og tillitsverv, blant annet som styreleder i SK Brann Kvinner, medlem av forskningsprogramrådet idrett, fysisk aktivitet og kosthold ved Høgskulen på Vestlandet, leder og medlem av styringsgruppen i Idrettscampus Bergen, medlem av styret og generalforsamlingen i AdO arena, representantskapet i Festspillene, nestleder i Human-Etisk Forbund i Bergen, styreleder Gullstølen Kjøkken KF, styreleder Frivillighetssentralen på Møhlenpris og integreringsprosjektet "2gether" og som medlem av bedriftsforsamlingen til BIR AS.
Politiske verv
Pål Hafstad Thorsen ble medlem av Arbeiderpartiet i 1996, som medlem av ungdomsorganisasjonen AUF.
Verv i arbeiderbevegelsen: Leder Landås AUF (2001), leder Bergen AUF (2002), fylkessekretær Hordaland AUF (2002), nestleder Hordaland AUF (2003), styremedlem Hordaland Ap (2010), studieleder Hordaland Ap 2011-2012, medlem av Aps sentrale organisasjonsutvalg (2017-2019). Thorsen fungerte som leder for Hordaland Ap i en periode i 2011 i kjølvannet av Massedrapet på Utøya.
I 2003 ble han valgt inn i Bergen bystyre 2003–2007 som Arbeiderpartiets sjuendekandidat, medlem av komité for oppvekst og var fraksjonsleder. I 2007 gjenvalgt til Bergen bystyre for perioden 2007-2011 som partiets femtekandidat og var medlem av komité for helse og sosial og senere komité for oppvekst og var fraksjonsleder. I 2011 gjenvalgt til Bergen bystyre for perioden 2011-2015 som partiets tredjekandidat. Kommunalråd for Bergen kommune og leder av komite for oppvekst. I 2015 var han Arbeiderpartiets tredjekandidat, og ble valgt inn i Bergen bystyre for perioden 2015-2019. Etter valgseieren ble han byråd for barnehage, skole og idrett i Harald Schjelderups byråd.[1] Etter nærmere tre år gikk Thorsen av som byråd i august 2018 og gikk tilbake til Bergen bystyre som folkevalgt medlem.[2] Ved kommunevalget i 2019 var Thorsen Arbeiderpartiets 69.kandidat. Han fikk 717 personstemmer og slengere, og endte opp som partiets 13. representant og fast medlem av Bergen bystyre i perioden 2019–2023.[3] Han er for perioden 2019–2023 valgt som nestleder i Bergen kommunes kontrollutvalg.
Han tok i 2005 initiativet til den politiske- og populærkulturelle paviljongen Skrivekollektivet.com, som samler unge og talentfulle skribenter fra venstresiden i politikken. Nå er han medlem av redaksjonsrådet.
