Costigan gick 1930 med i demokraterna. Partiet ställde upp honom i senatsvalet som han vann. Han efterträdde Lawrence C. Phipps som senator i mars 1931. Han efterträddes sex år senare av Edwin C. Johnson. Tillsammans med Robert F. Wagner försökte han få till stånd en federal lag mot lynchningar. Även om många stödde Costigans och Wagners lagförslag, lyckades politiker från sydstaterna blockera det. President Franklin D. Roosevelt var dessutom rädd för att förlora röster i sydstaterna i presidentvalet i USA 1936 och tog inte aktivt ställning för lagförslaget.
Costigan avled 1939 och gravsattes på Fairmount Cemetery i Denver.
