Thời kỳ đầu

Tháng 01 năm 1997, sau khi hoàn thành quá trình học tập đại học, Phạm Quang Ngọc trở về quê nhà Ninh Bình, bắt đầu sự nghiệp. Ông được tuyển làm Chuyên viên Phòng Quản lý Môi trường, Sở Khoa học, Công nghệ và Môi trường tỉnh Ninh Bình. Trong thời gian là chuyên viên, ông cũng đảm nhiệm vị trí Bí thư Chi đoàn cơ quan từ tháng 03 năm 2001 đến tháng 06 năm 2003. Tháng 02 năm 2003, ông được thăng chức là Phó Trưởng phòng Quản lý Môi trường, Sở Khoa học, Công nghệ và Môi trường; đến tháng 11 cùng năm, cơ quan đổi tên thành Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Ninh Bình. Tháng 06 năm 2008, ông nhậm chức Phó Chi cục trưởng Chi cục Bảo vệ môi trường kiêm Giám đốc Trung tâm Quan trắc và Phân tích môi trường thuộc Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Ninh Bình. Thời gian này, ông kiêm nhiệm vị trí Bí thư Chi bộ Chi cục Bảo vệ môi trường, Phó Chủ nhiệm Ủy ban Kiểm tra Đảng ủy Sở Tài nguyên và Môi trường.

Cơ quan địa phương

Tháng 09 năm 2009, Phạm Quang Ngọc được điều chuyển về huyện Yên Khánh, nhậm chức Phó Chủ tịch Ủy ban nhân dân huyện Yên Khánh, được bầu làm Ủy viên Ban Chấp hành, Ủy viên Ban Thường vụ Huyện ủy Yên Khánh, tỉnh Ninh Bình. Tháng 07 năm 2010, ông được bầu làm Phó Bí thư Huyện ủy Yên Khánh rồi tiếp tục được bầu làm Chủ tịch Ủy ban nhân dân huyện Yên Khánh vào tháng 01 năm 2011. Đến tháng 08 năm 2013, ông là Bí thư Huyện ủy, Chủ tịch Ủy ban nhân dân huyện Yên Khánh, Bí thư Đảng ủy Quân sự huyện Yên Khánh, tỉnh Ninh Bình. Sau đó, ông được bầu làm Ủy viên Ban Chấp hành Đảng bộ tỉnh từ tháng 10 năm 2014, Bí thư Huyện ủy kiêm Chủ tịch Hội đồng nhân dân huyện Yên Khánh từ tháng 07 năm 2015.[6]

Tháng 09 năm 2015, tại Đại hội Đảng bộ tỉnh Ninh Bình lần thứ XXI, khóa 2015 – 2020, Phạm Quang Ngọc được bầu làm Tỉnh ủy viên, Ủy viên Ban Thường vụ Tỉnh ủy Ninh Bình. Từ tháng 03 năm 2016 đến tháng 04 năm 2019, ông là Trưởng ban Tuyên giáo Tỉnh ủy; Trưởng ban Văn hóa – Xã hội, Hội đồng nhân dân tỉnh. Tháng 05 năm 2019, Hội đồng nhân dân tỉnh Ninh Bình tổ chức phiên họp bất thường, bầu ông làm Phó Chủ tịch Ủy ban nhân dân tỉnh Ninh Bình, đồng thời là Ủy viên Ban Cán sự Đảng Ủy ban ban nhân dân tỉnh.

Chủ tịch Ninh Bình

Ngày 22 tháng 10 năm 2020, tại kỳ Đại hội Đảng bộ tỉnh Ninh Bình lần thứ XXII, khóa 2020 – 2025, Phạm Quang Ngọc tiếp tục được bầu vào Ban Thường vụ Tỉnh ủy, Phó Bí thư Tỉnh ủy. Sáng ngày 09 tháng 12 năm 2020, tại kỳ họp thứ 21, Hội đồng nhân dân tỉnh Ninh Bình khóa XIV, nhiệm kỳ 2016 – 2021 diễn ra, thực hiện quy trình miễn nhiệm và bầu bổ sung chức danh lãnh đạo.[7] Theo đó, 100% đại biểu Hội đồng nhân dân tỉnh Ninh Bình đã thống nhất, biểu quyết và thông qua dự thảo nghị quyết miễn nhiệm chức danh Chủ tịch Ủy ban nhân dân tỉnh khóa XIV đối với Đinh Văn Điến; đồng thời 100% đại biểu thống nhất biểu quyết hình thức bỏ phiếu kín bầu Phạm Quang Ngọc giữ chức vụ Chủ tịch Ủy ban nhân dân tỉnh Ninh Bình.[8][9] Ngày 21 tháng 12 năm 2020, Thủ tướng Nguyễn Xuân Phúc phê chuẩn chức danh được bầu của Phạm Quang Ngọc.[10]