Corker kandiderade till USA:s senat för delstaten Tennessee1994, men förlorade i republikanernasprimärval mot kandidaten Bill Frist. När partikamraten Frist meddelade att han inte kandiderade för en tredje mandatperiod i senaten 2006, bestämde sig Corker för att kandidera till senaten för Tennessee på nytt. I 2006 års kongressval fick Corker 51 procent av rösterna mot 48 procent för demokraten Harold Ford, Jr. Den 4 januari 2007 tillträdde Corker som ledamot av USA:s senat för Tennessee.[3] I 2012 års kongressval blev Corker omvald för ytterligare en mandatperiod.[4]
Sedan 2015 är han ordförande för senatens utrikesutskott.[5]
Den 26 september 2017 meddelade Corker att han inte skulle söka omval år 2018 för en tredje mandatperiod som senator.[6] Corker hade ett löfte när han ställde upp i senatsvalet år 2006 att bara tjäna två mandatperioder i senaten.[7] Efter att ha meddelat sin avgång, förstärkte Corker sitt motstånd mot president Donald Trump. Corker anklagade Trump för att ljuga, förnedraUSA och försvaga dess globala status.[8]