Từ 12/1999 - 2/2004: Phó Chủ tịch Ủy ban nhân dân Phường, Đại biểu Hội đồng nhân dân Phường (nhiệm kỳ 1999 - 2004), Phó Bí thư Đảng ủy - Chủ tịch Ủy ban nhân dân Phường 9, quận Phú Nhuận.
Từ 2/2004 - 4/2005: Quận ủy viên, Bí thư Quận Đoàn Phú Nhuận, Đại biểu Hội đồng nhân dân quận Phú Nhuận (nhiệm kỳ 2004 - 2009);
Từ 4/2005 - 10/2007: Ủy viên Ban Chấp hành Thành Đoàn, Phó Ban An ninh quốc phòng và địa bàn dân cư; Ủy viên Ban Thường vụ Thành Đoàn, Trưởng ban An ninh quốc phòng và địa bàn dân cư;
Từ 10/2007 - 1/2009: Phó Bí thư thường trực Thành Đoàn, Bí thư Đảng ủy Cơ quan Thành Đoàn; từ tháng 2/2009 đến tháng 9/2012 là Ủy viên Ban Thường vụ Trung ương Đoàn, Bí thư Thành Đoàn TP.HCM, Thành ủy viên khóa VIII, Đại biểu HĐND Thành phố khóa VIII (nhiệm kỳ 2011 - 2016).[4] Học thạc sĩ quản lý giáo dục.
Từ 9/2012 - 6/2016: Thành ủy viên khóa IX, X; Đại biểu Hội đồng nhân dân thành phố khóa VIII; Bí thư Quận ủy Quận 2.[5]
Ngày 24/4/2020, Bí thư Thành ủy TP.HCM Nguyễn Thiện Nhân đã trao quyết định của Ban Thường vụ Thành ủy TP.HCM điều động, chỉ định ông tham gia Ban chấp hành, Ban Thường vụ và giữ chức bí thư Quận ủy Quận 5, nhiệm kỳ 2015 - 2020. Quyết định có hiệu lực từ ngày 1/5/2020.[9]
Ngày 4 tháng 6 năm 2022, Hội nghị Ban Chấp hành Đảng bộ TP.HCM đã bỏ phiếu bầu ông làm Phó Bí thư Thành ủy TP.HCM nhiệm kỳ 2020 - 2025 với 57/59 phiếu bầu.
Ngày 22 tháng 6 năm 2022, Trưởng ban Tổ chức Trung ươngTrương Thị Mai đã chủ trì lễ công bố và trao quyết định của Bộ Chính trị chuẩn y ông giữ chức Phó Bí thư Thành ủy TP.HCM nhiệm kỳ 2020-2025.[11]
Bí thư Thành ủy Cần Thơ
Chiều ngày 27 tháng 5 năm 2023, tại Thành ủy Cần Thơ diễn ra Hội nghị công bố quyết định của Bộ Chính trị về công tác cán bộ.Theo đó, Bộ Chính trị đã có quyết định ông Nguyễn Văn Hiếu, Ủy viên dự khuyết Trung ương Đảng, Phó Bí thư Thành ủy TP.HCM thôi tham gia Ban Chấp hành, Ban Thường vụ, thôi giữ chức Phó Bí thư Thành ủy TP.HCM nhiệm kỳ 2020-2025, để điều động, phân công, chỉ định tham gia Ban Chấp hành, Ban Thường vụ và giữ chức Bí thư Thành ủy Cần Thơ nhiệm kỳ 2020-2025.Tại Hội nghị, Thường trực Ban Bí thư Trương Thị Mai đã trao quyết định điều động ông Nguyễn Văn Hiếu làm Bí thư Thành ủy Cần Thơ và tặng hoa chúc mừng ông trên cương vị mới[12].
