Từ tháng 2 năm 1988 – tháng 3 năm 1990: Cán bộ Phòng Nông nghiệp huyện Trấn Yên.[5]

Từ tháng 4 năm 1990 – tháng 3 năm 1995: Đảm nhiệm các vị trí: Cán bộ tổng hợp, Phó Văn phòng, Chánh Văn phòng Ủy ban nhân dân huyện Trấn Yên.

Từ tháng 4 năm 1995 – tháng 11 năm 1997: Trưởng phòng Tổ chức - Hành chính tổng hợp; Trưởng phòng Kế hoạch -Tài vụ, Sở Địa chính.

Từ tháng 12 năm 1997 – tháng 11 năm 2000: Chuyên viên, Phó chánh Văn phòng Tỉnh uỷ.

Từ tháng 11 năm 2000 – tháng 5 năm 2004: Phó giám đốc Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn.

Từ tháng 6 năm 2004 – tháng 7 năm 2008: Tỉnh ủy viên, Bí thư Huyện uỷ Văn Chấn.

Từ tháng 7 năm 2008 – tháng 6 năm 2010: Tỉnh ủy viên, Phó giám đốc Sở Khoa học và Công nghệ.

Từ tháng 6 năm 2010 – tháng 7 năm 2011: Tỉnh ủy viên, Bí thư Huyện ủy Trạm Tấu.

Từ tháng 7 năm 2011 – tháng 5 năm 2015: Tỉnh ủy viên, Chánh Văn phòng Tỉnh ủy.

Từ tháng 5 năm 2015 – tháng 10 năm 2015: Tỉnh uỷ viên, Trưởng ban Tổ chức Tỉnh uỷ.

Từ tháng 10 năm 2015 – tháng 6 năm 2016: Ủy viên Ban Thường vụ Tỉnh uỷ, Trưởng ban Tổ chức Tỉnh uỷ.[6]

Ngày 30 tháng 6 năm 2016, tại kỳ họp thứ nhất Hội đồng nhân dân tỉnh khóa XVIII, Ngô Ngọc Tuấn được bầu giữ chức Chủ tịch Hội đồng nhân dân tỉnh khóa XVIII, nhiệm kỳ 2016 - 2021 thay ông Dương Văn Thống.[7]