Từ 1993 - 2002: Cộng tác viên khoa học Viện Hàn lâm Khoa học Nga.

Từ 2002 - 2004: Cán bộ hợp đồng Phòng Phân tích - Dự báo, Viện Kinh tế Việt Nam, Viện Khoa học Xã hội Việt Nam.

Từ 2005 - 2007: Nghiên cứu viên, Phó Trưởng phòng Dự báo tổng hợp, Bí thư Chi bộ, Trung tâm Phân tích và Dự báo, Viện Khoa học Xã hội Việt Nam.

Từ 2007 - 2009: Nghiên cứu viên, Trưởng phòng Phòng Nghiên cứu Chính trị thế giới, Chi ủy viên Viện Kinh tế và Chính trị thế giới, Viện Khoa học Xã hội Việt Nam

Từ 2009 – 10/2013: Nghiên cứu viên, Phó viện Trưởng viện Nghiên cứu Đông Bắc Á, Ủy viên Ban Chấp hành Đảng bộ viện Khoa học Xã hội Việt Nam.

Từ 10/2013 – 2/2014: Nghiên cứu viên chính, Viện trưởng viện nghiên cứu Trung Quốc.

Chiều ngày 31/3/2014, tại kỳ họp thứ 10 (bất thường) Hội đồng nhân dân tỉnh Lào Cai khóa XIV đã bầu bổ sung ông Đặng Xuân Thanh giữ chức vụ Phó Chủ tịch Ủy ban nhân dân tỉnh Lào Cai nhiệm kỳ 2011–2016.[2][3]

Ngày 21/6/2016, tại kỳ họp thứ nhất, Hội đồng nhân dân tỉnh Lào Cai đã bầu Đặng Xuân Thanh tiếp tục giữ chức vụ Phó Chủ tịch Ủy ban nhân dân tỉnh Lào Cai khóa XV, nhiệm kỳ 2016-2021.[4][5]

Ngày 9/ 10/ 2018, ông được Thủ tướng Chính phủ bổ nhiệm làm Phó Chủ tịch Viện Hàn lâm Khoa học xã hội Việt Nam.