Nurettin Canikli, 2001 yılında kurulan AKP'nin kurucu üyelerindendir. 2002 genel seçimlerinde Giresun'dan ilk defa milletvekili olarak seçilmiştir.
Bu süreçte Kamu İktisadî Teşebbüsleri Komisyonu Başkanı ve Avrupa Akdeniz Parlamenter Asamblesi Üyesi görevlerini yapmıştır.
2007 ve 2011 yıllarında yeniden Giresun'dan milletvekili seçilmiştir.
62. Türkiye hükümetinde Gümrük ve Ticaret Bakanı olarak görev yapan Nurettin Canikli, Haziran 2015 seçimlerinde AKP'den aday gösterilmemiştir.
Kasım 2015 seçimlerinde milletvekili olarak yeniden meclise giren Nurettin Canikli, Binali Yıldırım tarafından Başbakan Yardımcısı olarak görevlendirilmiştir.
19 Temmuz 2017'de ise Milli Savunma Bakanı olmuş; 9 Temmuz 2018'e kadar görevini sürdürmüştür.