W listopadzie 1992 uzyskał mandat do niższej izby parlamentu irlandzkiego (Dáil Éireann) jako reprezentant okręgu wyborczego Cork South.

W 1994 ponownie wybrany został do Parlamentu Europejskiego, startując jako kandydat niezależny. Grupa Europejskiej Liberalno-Demokratycznej Partii Reform mianowała go na swojego wiceprzewodniczącego. Powierzono mu kierownictwo komitetu programowego, który dla europejskich liberałów opracował program wyborczy, który przyjęto w kwietniu 1999 na zjeździe liberałów europejskich w Berlinie. W 1998, po zakończeniu dotychczasowej kadencji przewodniczącego frakcji ELDR, Pat Cox został jednogłośnie wybrany na to stanowisko. Po wyborach w 1999, w których po raz trzeci z rzędu odnowił mandat, wybrano go ponownie na przewodniczącego frakcji ELDR. 15 stycznia 2002 został przewodniczącym Parlamentu Europejskiego V kadencji, funkcję tę sprawował do 19 lipca 2004. Nie ubiegał się o reelekcję.

W 2006 został prezydentem Ruchu Europejskiego, organizacji paneuropejskiej wspierającej idee integracji, funkcję tę pełnił do 2011.