Od 2006 do 2010 pełnił funkcję wiceprzewodniczącego partii, do 2010 był także przewodniczącym wielkopolskich struktur PO.
W 2006 prokurator wystąpił o uchylenie mu immunitetu w sprawie rzekomej korupcji, mającej według niego polegać na przyjęciu od lokalnego przedsiębiorcy łapówki w postaci remontu domu w zamian za wygrane przetargi, jakiej Waldy Dzikowski miał się dopuścić, w okresie pełnienia funkcji wójta Tarnowa Podgórnego. Waldy Dzikowski, zaprzeczający tym twierdzeniom, nie zrzekł się immunitetu, a Sejm w 2007 odrzucił wniosek o jego uchylenie.
W wyborach parlamentarnych w 2007 po raz trzeci został posłem, otrzymując 110 467 głosów. W wyborach w 2011 po raz kolejny uzyskał mandat posła, otrzymując 54 647 głosów. W 2015 z powodzeniem ubiegał się o poselską reelekcję (dostał 27 991 głosów). W Sejmie VIII kadencji został członkiem Komisji Samorządu Terytorialnego i Polityki Regionalnej oraz Komisji Nadzwyczajnej do rozpatrzenia projektów ustaw z zakresu prawa wyborczego, pracował też w Komisji Administracji i Spraw Wewnętrznych (2015). Również w wyborach w 2019 został wybrany do Sejmu jako przedstawiciel Koalicji Obywatelskiej (uzyskując 19 704 głosy).
W 2023 był kandydatem KO do Senatu w okręgu nr 90.