Jabatannya saat ini adalah anggota DPR-RI, Wakil Ketua Komisi IV DPR - RI yang membidangi pertanian, perternakan dan lingkungan hidup untuk dapil Purwakarta, Bekasi dan Karawang.
Sebelum menjadi anggota DPR-RI, Dedi Mulyadi menjabat sebagai Bupati Purwakarta selama 2 periode atau 10 tahun, yakni, tahun 2008 hingga 2018.
Pada tahun 2018, istri Dedi Mulyadi, yakni, Anne Ratna Mustika, mencalonkan diri sebagai Bupati Purwakarta bersama H. Aming sebagai wakilnya dan dinyatakan menang.
Dedi Mulyadi setelah selesai menjabat Bupati Purwakarta dan sebelum menjadi anggota DPR-RI, dia sempat mencalonkan diri dalam Pilkada Jawa Barat, kontestasi pemilihan Gubernur Jawa Barat.
Saat itu dia berpasangan dengan Dedi Mizwar sebagai calon Gubernur dan Dedi Mulyadi sebagai calon wakil Gubernur.
Namun tidak terpilih, kalah saing dengan pasangan Ridwan Kamil dan UU Ruzhanul Ulum.
Sebelum menjabat sebagai Bupati Purwakarta, Dedi menjabat sebagai anggota DPRD Purwakarta.
Pada usia 27 tahun dia sudah terpilih dan menjabat sebagai anggota dewan. Menjabat anggota dewan Purwakarta, Dedi kerap menyampaikan kritikan pedas kepada pemerintahan.