Yılmaz Tunç siyasi hayatına ilk olarak Fazilet Partisi ile başlamıştır. Fazilet Partisi'nin Pendik İlçe Başkan Yardımcılığını ve daha sonra İstanbul Pendik Belediye Meclis Üyeliğini yapmıştır.
Tunç ardından 2001 yılında AK Parti Pendik Kurucu İlçe Başkanlığı görevine getirilmiştir. Yılmaz Tunç, siyasi hayatına 23. Dönem Bartın Milletvekili olarak devam etmiştir.
Son olarak 27. Dönem Bartın Milletvekilliği yapan Tunç, 2018 yılına kadar da TBMM Adalet Komisyonu Üyeliği ve Sözcülüğü yapmıştır.
Yılmaz Tunç, 2007-2009 yılları arasında AK Parti Grup Disiplin Kurulu Başkanvekilliği, 2009-2018 yılları arasında AK Parti Grup Yönetim Kurulu üyeliği ve 2010-2012 yılları arasında ise AK Parti Genel Merkez Teşkilat Başkan Yardımcılığı yapmıştır.
Son olarak 2012 yılında AK Parti Genel Merkez Siyasi Hukuki İşler Başkan Yardımcılığı'na getirilen Tunç, bu görevini de 2018 yılına dek sürdürmüştür.