Trước 15 tháng 2 năm 2008, ông từng là Phó Chủ tịch Ủy ban nhân dân tỉnh Thanh Hóa.[3]

Ngày 15 tháng 2 năm 2008, tại kỳ họp thứ 10, HĐND tỉnh Thanh Hóa khóa 15, ông được bầu làm Chủ tịch Ủy ban nhân dân tỉnh Thanh Hóa nhiệm kỳ 2004-2009 với tỷ lệ phiếu bầu 94,56%. Còn ông Lê Ngọc Hân, Phó Bí thư Tỉnh ủy Thanh Hóa được bầu làm Chủ tịch Hội đồng nhân dân tỉnh Thanh Hóa.[3]

Ngày 26/2/2008, Thủ tướng Chính phủ đã phê chuẩn ông Mai Văn Ninh, Ủy viên Thường vụ Tỉnh ủy, Phó Chủ tịch UBND tỉnh, giữ chức Chủ tịch UBND tỉnh Thanh Hóa theo Quyết định số 234/QĐ-TTg.[4]

Sau đó ông được bầu làm Phó Bí thư Tỉnh ủy Thanh Hóa.[5]

Tháng 10 năm 2010, ông đắc cử chức Bí thư tỉnh ủy Thanh Hóa nhiệm kỳ 2010-2015 với số phiếu tín nhiệm 100%.[6]

Sáng 6/12/2010, kỳ họp HĐND tỉnh Thanh Hóa lần thứ 18, khóa 15, ông được bầu giữ chức Chủ tịch HĐND tỉnh Thanh Hóa nhiệm kì 2004-2011.[7] Trước đó cùng ngày, HĐND tỉnh Thanh Hóa đã đồng ý cho ông thôi giữ chức Chủ tịch Ủy ban nhân dân tỉnh Thanh Hóa.[8]

Ông là ủy viên BCH TW ĐCSVN khóa 11.[9]

20/6/2011, Mai Văn Ninh, Bí thư tỉnh ủy Thanh Hóa tái đắc cử chức Chủ tịch Hội đồng nhân dân tỉnh Thanh Hóa nhiệm kì 2011-2016.[10][11]

Từ tháng 12 năm 2014, ông là Phó Trưởng ban Thường trực Ban Tuyên giáo Trung ương Đảng Cộng sản Việt Nam (Quyết định số 1518-QĐNS/TW, ngày 12/11/2014).[1]

Tháng 7 năm 2017, ông nghỉ hưu theo chế độ chính sách. Thay thế ông giữ chức Phó Trưởng ban Thường trực Ban Tuyên giáo Trung ương Đảng Cộng sản Việt Nam là ông Võ Văn Phuông.[12]