În 1976, la prima sa candidatură la o funcție publică, Hatch a fost ales în Senatul Statelor Unite, învingându-l pe democratul Frank Moss, care era în funcție de trei mandate. Printre alte probleme, Hatch a criticat mandatul de 18 ani al lui Moss în Senat, spunând: "Cum numești un senator care a fost în funcție timp de 18 ani? Îi spui acasă". Hatch a susținut că mulți senatori, inclusiv Moss, au pierdut contactul cu oamenii care i-au votat. Hatch însuși a deținut funcția timp de 42 de ani.
În 1995, Hatch a fost principala figură din spatele proiectului de lege anti-terorism al Senatului, în mare măsură un răspuns la atentatul din Oklahoma City. În calitate de membru de rang înalt al Comitetului de Informații al Senatului, Hatch a contribuit, de asemenea, la prelungirea în 2008 a Legii privind supravegherea serviciilor de informații externe. El a declarat: "Acest proiect de lege bipartizan va contribui la înfrângerea terorismului și la menținerea siguranței Americii. Nu, legislația nu este perfectă, dar se asigură că extinderea sporită a sistemului judiciar în domeniul colectării de informații externe nu împiedică în mod inutil comunitatea noastră de informații."
Hatch a fost un susținător de mult timp al modificării Constituției Statelor Unite pentru a cere ca totalul cheltuielilor guvernului federal pentru orice an fiscal să nu depășească totalul încasărilor. El a propus DREAM Act, care ar oferi o cale de obținere a cetățeniei pentru copiii imigranților fără documente, care erau copii când părinții lor au venit în Statele Unite.
Senatorul Hatch a co-sponsorizat Legea de restaurare a celui de-al 10-lea amendament (S. 4020, 111-lea Congres), care ar consolida drepturile statelor în temeiul celui de-al 10-lea amendament. Proiectul de lege ar oferi un statut special pentru oficialii de stat în contestarea reglementărilor propuse.
În 2018, Hatch a anunțat că se va retrage după șapte mandate în Senat.
