Od 1996 do 2000 był senatorem z ramienia Rumuńskiej Konwencji Demokratycznej. Dołączył później do Partii Narodowo-Liberalnej. W 2004 powrócił do Senatu, z powodzeniem ubiegał się o reelekcję w 2008 i w 2012. W 2016 z listy Sojuszu Liberałów i Demokratów uzyskał mandat posła do Izby Deputowanych.
W październiku 2006 został przedstawiony jako rumuński kandydat na komisarza europejskiego. W niektórych mediach pojawiły się wówczas informacje, jakoby był współpracownikiem komunistycznej służby specjalnej Securitate. Informacji tej zaprzeczyła Krajowa Rada Badań Archiwów Securitate (CNSAS), jednakże kandydatura Varujana Vosganiana została wycofana. W styczniu 2007 objął natomiast stanowisko ministra gospodarki i handlu w gabinecie Călina Popescu-Tăriceanu. Od kwietnia 2007 do grudnia 2008 był ministrem gospodarki i finansów w tym samym rządzie. W grudniu 2012 został ministrem gospodarki w rządzie Victora Ponty. Zrezygnował w październiku 2013, jego dymisja wiązała się ze złożonym w poprzednim miesiącu przez instytucję śledczą DIICOT wnioskiem o wszczęcie postępowania karnego w związku z zarzutami działania na szkodę gospodarki narodowej w latach 2007–2008.