Harding začal svoje štyri roky ako štátny senátor ako politický neznámy; skončil ich ako jeden z najpopulárnejších postáv v Ohio republikánskej strany. Vždy sa zdal byť pokojný a prejavoval pokoru, čo bol znak, ktorý si ho obľúbili jeho kolegovia republikáni, aj keď ich prekonal vo svojom politickom vzostupe. Legislatívni vodcovia sa s ním poradili o ťažkých problémoch. V tom čase bolo bežné, aby štátni senátori v Ohiu slúžili iba jeden mandát, ale Harding získal v roku 1901 nové vymenovanie. Po atentáte na McKinleyho
v septembri (na jeho miesto nastúpil viceprezident Theodore Roosevelt), veľká časť chuti pre politiku bola dočasne stratená v Ohiu. V novembri získal Harding druhé funkčné obdobie, čím viac ako zdvojnásobil svoje víťazstvo na 3 563 hlasov.