W 2008 objął stanowisko zastępcy prezydenta Katowic.
W 2010 po śmierci Krystyny Bochenek w katastrofie lotniczej w Smoleńsku PO zgłosiła go jako kandydata tej partii w wyborach uzupełniających do Senatu w okręgu katowickim, rozpisanych na dzień 20 czerwca. W głosowaniu zdobył 244 899 głosów, uzyskując mandat senatora. W wyborach w 2011 z powodzeniem ubiegał się o reelekcję, w nowym okręgu jednomandatowym dostał 69 789 głosów. W 2015 został ponownie wybrany na senatora (otrzymał 55 179 głosów). 13 grudnia 2017 wystąpił (razem z senatorem Andrzejem Misiołkiem) z Platformy Obywatelskiej i jej klubu parlamentarnego. Sześć dni później obaj senatorowie dołączyli do klubu parlamentarnego Prawa i Sprawiedliwości. W lutym 2018 Leszek Piechota przystąpił także do partiiBiogram na stronie Senatu (IX kadencja). [dostęp 2018-09-09].. W tym samym roku był kandydatem PiS na prezydenta Chorzowa.