Ludwig Windthorst wurde 1848 zunächst für den Wahlkreis Osnabrück in die zweite Kammer in Hannover gewählt. 1851-1853 und 1862-1865 war er Justizminister im Königreich Hannover, anschließend Kronoberanwalt am höchsten Gericht des Königreiches Hannover in Celle.
Nach der Eroberung des Königreiches Hannover durch Preußen wurde Windthorst aus dem Justizdienst entlassen. 1867 wurde er für den Wahlkreis Meppen in den norddeutschen Reichstag gewählt, im selben Jahr erfolgte auch seine Wahl in das preußische Abgeordnetenhaus, dem er bis 1891 angehörte.
Von 1871 bis 1891 war er für den Wahlkreis‚ Meppen, Lingen und Bentheim’ Abgeordneter des Deutschen Reichstages. Er hat sich als Reichstagsabgeordneter für Meppen große Verdienste um die politische Vertretung der Katholiken erworben. Er ist in dieser Zeit die unumstrittene Führungspersönlichkeit der Zentrumspartei. Im Kulturkampf ist er der entscheidende politische Gegenspieler Bismarcks.
1891 stirbt Ludwig Windthorst in Berlin und wird in der Marienkirche in Hannover beigesetzt.