Wisconsinissa Chase ryhtyi politiikkaan. Hän osallistui ensimmäiseen republikaanien yleiskokoukseen.
Vuonna 1856 hän oli osa Wisconsinin delegaatiota. Yleiskokous nimitti John C. Frémontin republikaanien presidenttiehdokkaaksi vuoden 1856 vaaleissa. Samana vuonna Chase pyrki Wisconsinin osavaltion senaattiin ja valittiin kaksivuotiseksi kaudeksi edustamaan Racine Countya.