В декабре 1997 года Валерий Гартунг избрался в Госдуму на довыборах в Советском округе Челябинской области при поддержке регионального движения "За возрождение Урала", набрав 43,7% голосов. Остается депутатом ГД до сих пор.
В марте 1998 года Валерий Гартунг по суду обязал прокурора Челябинска Анатолия Брагина выплатить один рубль морального ущерба за то, что последний обвинил господина Гартунга в связях "с криминальными авторитетами".
В декабре 1998 года учредил Детский благотворительный фонд, оказывающий постоянную помощь детям и детским организациям Челябинской области.
На президентских выборах 26 марта 2000 года выступил доверенным лицом президента Владимира Путина. 24 декабря того же года принимал участие в выборах губернатора Челябинской области. Набрав 15% голосов, уступил действующему губернатору Петру Сумину (58,77%).
В апреле 2003 года внес в Думу законопроект "О правах граждан России на доходы от использования природных ресурсов РФ", предусматривающий перераспределение природной ренты в пользу обрабатывающих отраслей и граждан России.
В сентябре 2003 года выиграл судебное дело против лидера КПРФ Геннадия Зюганова. Суд обязал лидера коммунистов публично извиниться за то, что тот назвал РПП "карманной партией кремлевских серых кардиналов".
На выборах в Госдуму в декабре 2003 года получил поддержку 68,5% избирателей в Советском округе Челябинской области. Вошел в думскую фракцию "Единая Россия".
С января 2004 года возглавил Российскую партию пенсионеров, сместив ее лидера и учредителя Сергея Атрошенко. При Гартунге партия провела ряд успешных кампаний: 22 мая 2005 года на выборах в магаданскую облдуму РПП стала второй (20,7%), а 9 октября на выборах в гордуму Томска опередила "Единую Россию" на 1,5%, получив 19,5%.
В начале 2005 года подписал инициированное коммунистами заявление о вотуме недоверия правительству в связи с монетизацией льгот. 3а это 11 февраля 2005 года был исключен из фракции "Единая Россия" с формулировкой "утратил связь с фракцией".
26 сентября 2005 года Таганский суд Москвы по иску господина Атрошенко признал незаконность избрания Валерия Гартунга председателем РПП, 14 октября так же решил Мосгорсуд.