Hanna stödde William McKinley i guvernörsval i Ohio 1891 och 1893. Hanna lyckades få ihop tre och en halv miljoner dollar för McKinleys kampanj i presidentvalet 1896, vilket var en stor summa på den tiden. Många amerikanska företag var rädda för McKinleys motståndare, demokraternas representant William Jennings Bryan. Speciellt frågan om myntfot var avgörande från näringslivets synpunkt. McKinley försvarade guldmyntfoten, medan Bryan var en ivrig förespråkare av silver.
Hanna efterträdde 1896 Thomas H. Carter som ordförande för Republican National Committee. Han tillträdde sedan den 5 mars 1897 som senator för Ohio. Hanna spelade en central roll bakom lösningen av den centralamerikanska kanalfrågan. Han stödde Panama dit kanalen till sist kom att byggas. Han lyckades också få vissa fackföreningar att stöda republikanerna.
Hanna och Theodore Roosevelt hade ursprungligen varit politiska bundsförvanter men med åren blev de bittra rivaler. De samarbetade i kanalfrågan men annars var Hanna en av de ledande konservativa republikanerna, medan Roosevelt var progressiv. Hanna hade inte kunnat förhindra utnämningen av Roosevelt till vicepresidentkandidat i presidentvalet 1900 och efter mordet på McKinley lär han ha sagt: "Now that damn cowboy is president."
Hanna kallades "Dollar Mark" och som industriman och politiker kopplade han pengar och makt till varandra. Ett av hans mest kända citat är "There are two things that are most important in politics. The first is money and I can't remember the second." Anders Zorn och Adolfo Müller-Ury fick måla Hannas porträtt. Han avled 1904 i ämbetet och efterträddes som senator av Charles W.F. Dick. Hans grav finns på Lake View Cemetery i Cleveland. Dottern Ruth Hanna McCormick var kongressledamot 1929-1931.