Sumner var en av grundarna av Free Soil Party. En viktig impuls för partiets grundande var att whigpartiet nominerade Zachary Taylor, en slavägare från Sydstaterna, som sin kandidat i presidentvalet i USA 1848. Sumner tillträdde i senaten 1851 som senator för Free Soil Party. Efter ett tal mot slaveriet misshandlades han följande år av kongressledamoten Preston Brooks från South Carolina. Sumner kunde inte delta i senatens arbete i tre år på grund av misshandeln. Han fortsatte sin karriär i det nya Republikanska partiet.
Som republikan lyckades Sumner behålla goda relationer till Abraham Lincoln trots att han som företrädde en annan gruppering inom partiet. Han var ordförande i senatens utrikesutskott 1861-1871. I presidentvalet i USA 1872 bröt han med republikanerna och stödde Horace Greeley i stället.