Seit dem Jahr 1994, als er für Rudolf Scharping nachrückte, ist er Mitglied des rheinland-pfälzischen Landtags. Bei den Landtagswahlen 1996, 2001, 2006, 2011, 2016 und 2021 zog er über das Direktmandat im Wahlkreis Koblenz/Lahnstein in den Landtag ein. Hier war er von 2001 bis 2006 stellvertretender Vorsitzender der SPD-Landtagsfraktion. Nach der Landtagswahl 2006 hatte Lewentz sein Mandat aufgrund seiner Ernennung zum Staatssekretär niedergelegt, für ihn rückte David Langner nach.
In den Jahren 2006 bis 2011 war er Staatssekretär im Innenministerium. Mit der Bildung der neuen rot-grünen Regierung Beck im Mai 2011 rückte er als Minister für Inneres, Infrastruktur und Sport ins Kabinett auf. Nach dem Rückzug von Kurt Beck wurde Lewentz auf dem Landesparteitag am 10. November 2012[3] mit 95,3 Prozent der abgegebenen Stimmen zum Vorsitzenden der SPD Rheinland-Pfalz gewählt, während Malu Dreyer neue Ministerpräsidentin von Rheinland-Pfalz wurde. In dieses Amt wurde er seitdem stets wiedergewählt, zuletzt auf dem Landesparteitag am 4. November 2023 mit rund 84 Prozent der Delegiertenstimmen.[4] Im Kabinett Dreyer I blieb er weiterhin Minister für Inneres, Infrastruktur und Sport. Nach Bildung des Kabinett Dreyer II wurde er im Mai 2016 Minister des Innern und für Sport. Dieses Amt hatte er bis Oktober 2022 auch im Kabinett Dreyer III inne.
Am 12. Oktober 2022 kündigte Lewentz an, von seinem Amt als rheinland-pfälzischer Innenminister zurückzutreten. Bis zur Ernennung seines Nachfolgers Michael Ebling am darauffolgenden Tag blieb er geschäftsführend im Amt. Grund für seinen Rücktritt war anhaltende Kritik im Zusammenhang mit seiner Rolle während der Flutkatastrophe im Ahrtal am 14. Juli 2021, bei der in Rheinland-Pfalz mindestens 134 Menschen ums Leben kamen. Lewentz kam damit einer geplanten Debatte zum selben Thema im Landtagsplenum zuvor, die auf Antrag der Oppositionsfraktionen von CDU und Freien Wählern angesetzt war. Er stand auch durch Anfang Oktober 2022 bekannt gewordene Polizeivideos aus der Katastrophennacht in der Kritik, die Menschen in höchster Not zeigen. Das Innenministerium gab an, dass ein Lagebericht zur Situation im Ahrtal am 15. Juli um 0:53 Uhr per E-Mail im Lagezentrum einging. Lewentz selbst habe der Bericht in der Nacht aber nicht vorgelegen. Seit Oktober 2021 arbeitet ein rheinland-pfälzischer Untersuchungsausschuss die Geschehnisse bei der Katastrophe auf.[8]
Am 20. Juni 2024 gab Lewentz bekannt, sein Amt als Parteivorsitzender der SPD Rheinland-Pfalz niederzulegen. Auf einem Parteitag im November 2024 soll Sabine Bätzing-Lichtenthäler, die die Fraktionsvorsitzende der SPD im Landtag ist, zur neuen Parteivorsitzenden gewählt werden.[9]