Joanna Skrzydlewska bez powodzenia kandydowała w wyborach parlamentarnych w 2001 r. oraz w wyborach samorządowych w 2002 r., będąc kandydatką
Platformy Obywatelskiej.
Po raz pierwszy mandat poselski uzyskała w 2005 roku kandydując
z listy Platformy Obywatelskiej w okręgu łódzkim. W V kadencji
Sejmu Joanna Skrzydlewska
była członkinią m.in. Komisji Rodziny i Praw Kobiet, Komisji Finansów Publicznych, a także Komisji Kultury Fizycznej i Sportu.
Poselską reelekcję uzyskała w 2007 roku, również będąc kandydatką PO. Zdobyła wówczas 33 835 głosów.
W 2009 roku wystartowała w wyborach do
Parlamentu Europejskiego z listy Platformy Obywatelskiej i
po raz pierwszy uzyskała mandat eurodeputowanej z poparciem 32 356 głosów. W VII kadencji Parlamentu Europejskiego Joanna Skrzydlewska należała do Grupy Europejskiej Partii Ludowej (Chrześcijańscy Demokraci).
W 2014 roku nie uzyskała reelekcji do Europarlamentu.
W wyborach samorządowych w 2014 r. zdobyła mandat radnej sejmiku województwa łódzkiego V kadencji, a następnie była w zarządzie województwa. W wyborach samorządowych w 2018 r. ponownie uzyskała mandat radnej województwa łódzkiego. W 2018 r. objęła także funkcję dyrektora Biura ds. Rewitalizacji Urzędu Miasta Łodzi.
W 2019 roku
bezskutecznie startowała w wyborach do PE z listy Koalicji Obywatelskiej. Tego samego roku została powołana na
zastępcę prezydenta Łodzi i pozostała na tym stanowisku do 2023 r. Tym samym zwolniła miejsce w sejmiku.
W wyborach samorządowych w 2024 r. ponownie uzyskała mandat radnej Sejmiku Województwa Łódzkiego startując z listy Koalicji Obywatelskiej. Następnie ustąpiła z funkcji zastępcy prezydenta Łodzi.