Dalam dunia birokrasi, Siti Nurbaya pernah menduduki berbagai jabatan. Ia memulai kariernya pada tahun 1981 di Badan Perencanaan Pembangunan Daerah (Bappeda) Provinsi Lampung. Di sana, ia pernah menjabat sebagai Kasubid Analisis Stastistik, Kasi Penelitian Fisik, Kasi Pengairan, Kasi Tata Ruang, Kabid Penelitian, Kabid Prasarana Fisik dan Wakil Ketua Bappeda.
Setelah itu berturut-turut ia pernah menjadi Kabiro Perencanaan di Departemen Dalam Negeri, Pengajar di Kopertis, Pelaksana Manajemen di STPDN, Sekretaris Jenderal Depdagri, Dewan Komisiaris Pusri, dan Ketua Komite Investasi dan Manajemen Risiko Pusri. Siti Nurbaya pernah menjabat sebagai Sekretaris Jenderal DPD-RI dari tahun 2006 hingga 2013. Dalam masa ini juga Siti Nurbaya mendapatkan penghargaan Laporan Akuntansi Standar Tertinggi dari Menteri Keuangan dari 2008 hingga 2011, dan Penghargaan WTP Laporan Keuangan dari Badan Pemeriksa Keuangan Republik Indonesia sejak penilaian awal sebagai Sekjen DPD-RI.
Karier Politik
Setelah pensiun dari PNS (Sekjen DPD-RI) pada tahun 2013, Siti Nurbaya masuk dunia politik dan menjabat sebagai ketua Dewan Pimpinan Pusat (DPP) Partai Nasdem.
Tahun 2014 Siti Nurbaya menduduki posisi Menteri LHKKabinet Kerja periode 2014-2019. Berlanjut ke tahun 2019 Siti Nurbaya kembali dipercaya untuk membantu presiden Joko Widodo, serta menduduki posisi yang sama pada Kabinet Indonesia Maju periode 2019-2024.[3]