Bà gia nhập Đảng Cộng sản Việt Nam vào ngày 03/4/1997.

Bà từng là đại biểu hội đồng nhân dân tỉnh Bắc Giang nhiệm kỳ 2004-2011; 2011-2016.

Sáng ngày 17 tháng 4 năm 2013, tại Đại hội Đại biểu Hội Nông dân tỉnh Bắc Giang lần thứ 8, Leo Thị Lịch, Tỉnh ủy viên Tỉnh Bắc Giang, tiếp tục đắc cử Chủ tịch Hội Nông dân tỉnh Bắc Giang nhiệm kì 2013-2018.[3]

Khi lần đầu ứng cử đại biểu Quốc hội Việt Nam khóa XIV vào tháng 5 năm 2016 bà đang là Ủy viên Ban chấp hành Đảng bộ tỉnh, Ủy viênBan chấp hành Hội nông dân Việt Nam, Bí thư Đảng Đoàn, Bí thư Chi bộ cơ quan Hội Nông dân tỉnh, Chủ tịch Hội Nông dân tỉnh Bắc Giang, làm việc ở Hội Nông dân tỉnh Bắc Giang

Bà là đại biểu quốc hội các khóa XIII (2011-2016), khóa XIV (2016-2021)

Bà hiện là Ủy viên Thường trực Hội đồng Dân tộc của Quốc hội.