2005年の第44回衆議院議員総選挙では、選挙区からの出馬を断念し比例東京ブロック単独で立候補した。社民党は比例東京ブロックでも議席を獲得できなかったが、この総選挙では自民党が大勝し、東京で立候補した候補者の大半が小選挙区で当選したため（比例復活は18区で菅直人に敗れた土屋正忠のみ）、比例では自民党に8議席が配分されたものの、候補者が7人しかおらず、残る1議席が公職選挙法のドント方式により、比例ブロック次点の社民党に回された。社民党の名簿1位の中川直人は小選挙区で有効票数の1割を獲得できなかったため比例復活できず、保坂が当選した。2007年12月、社民党副幹事長に就任。

2009年の第45回衆議院議員総選挙では、選挙協力により東京6区から8区に国替えし、社民党公認、民主党[10]、国民新党、東京・生活者ネットワーク推薦で出馬した。しかし自民党の石原伸晃に敗北し、比例復活もならず落選した（今度は比例ブロックでの議席獲得はなかった）。

落選後は社民党の「前衆議院議員」との身分となっていたが、2009年10月23日、鳩山由紀夫内閣で総務大臣を務める原口一博により、「総務省顧問」に任命された[11][3][4]。社民党副幹事長の職に留まっていたが、2010年1月に辞任（後任は服部良一）。また同年の第22回参議院議員通常選挙への出馬を見据え、同年3月に総務省顧問も辞任した。2010年7月の参院選には社民党公認、生活者ネット推薦で比例区から出馬するも、再び落選した[12]（当選者は福島瑞穂、吉田忠智の2名）。
世田谷区長選挙立候補以後「2011年世田谷区長選挙」も参照

2011年4月6日、記者会見を開き世田谷区長選挙への立候補を表明。なお区長選への出馬に際し、社民党を離党した。区長選には5人が立候補したが、自民党は当初は世田谷区議会議長の自民党区議（川上和彦）を候補とする予定であったが、花輪智文世田谷区議支援派とで保守分裂した。そのため、犬伏秀一大田区区議によると自民党勝利は余裕視されたもの、保守分裂によって左派候補である保坂が83,983票を獲得し当選することとなった（花輪と川上の合計得票数は138,784票）[13]。保坂は社民・国民新・新党日本・生活者ネットの4党からの支持、隣接する杉並区の区長田中良らの応援も受け、初当選した（2位は花輪智文の78,444 票、3位は川上和彦60,340票）[14][13]。なお、候補者氏名を記入する投票による選挙で保坂が当選するのは、これが初めてである（衆議院議員選挙での3期全て比例代表で当選）。

2015年の区長選挙では、民主、共産、社民、生活者ネットの実質支援を受けて臨んだ。自民、公明、次世代推薦で、舛添知事の支援を受けた久保田英文との一騎討ちとなったが、久保田の得票（96,416票）および自身の前回得票の2倍を上回る196,068票を獲得した保坂が再選された。

2019年の区長選挙でも、引き続き立憲、共産、社民、生活者ネットの実質支援を受けて臨んだ。自民推薦の世田谷区議会前議長、三井美穂子が立候補し前回に続き一騎打ちとなった。保坂は189,640票（61.1%）、三井は120,898票（38.9%）で保坂が再選された（任期満了は2023年4月26日[15]）。

2023年4月23日の世田谷区長選挙では、自民と維新が推薦した無所属新人の内藤勇耶との一騎打ちの結果、再選された[16]（保坂186,553票、内藤147,361票）。
政策・活動
国会の質問王

保坂が2005年に2選した時、社民党は国会での議席数を大きく減らしており、国会で割り当てられる質問時間は限られていた。そこで保坂は質問主意書を利用し、死刑の廃止についての質問や通信傍受法案に対する批判、年金財政のデータ公開要求等を行った[17]。

国政復帰後も共謀罪や教育基本法審議で論陣を張り、共謀罪では「目配せでも成立」の答弁を南野知惠子法務大臣から引き出した[18]。また2006年4月26日に東京・永田町の参議院議員会館で行われた「共謀罪に反対する超党派国会議員と市民の緊急院内集会」で呼びかけ人を務めた[19]。

教育改革タウンミーティングの「発言者謝礼5,000円」問題や裁判員制度広報費問題では最高裁判所の不適切な契約を追及した[20]。

国会質問数は第171回国会で546回を超え、朝日新聞で「国会の質問王」と評されたこともある[21]。

表現規制・インターネット規制への反対

青少年保護を理由とした有害図書規制にも批判的で、2003年の第43回総選挙ではコミックマーケット準備会代表であった米澤嘉博らが推薦人に名を連ねた（ただし米澤は個人としての推薦で、コミックマーケット準備会自体が推薦したわけではない）。2005年12月の「コミックマーケット69」に初めて参加（一般参加者）した[22]。

2006年12月1日の衆議院文部科学委員会で現行著作権法の規定ではダウンロード違法化が実現したときに国会インターネット審議中継のビデオライブラリの配信が違法となってしまう可能性があるのではないかと指摘したのに対し、文化庁が「参考人質疑など被写体となった当事者の許諾を得ることが必要となる」と答弁するなどその事実を認めた[23]。

2008年、児童ポルノ禁止法について新たに単純所持の禁止などを追加する改正の動きに対し、慎重な議論を求める請願を255人の署名とともに衆議院に提出。児童ポルノ画像や映像の所持・取得に罰則を設けることは「多くのえん罪事件や捜査権の乱用、プライバシー侵害や行き過ぎた監視国家化が引き起こされる」と主張し、新たな罰則を設けないよう求め。児童ポルノの定義を明確なものにすることや、イラストを同法に含めないことも求めている[24][25]。

2008年11月10日に動画投稿サイトニコニコ動画のコンテンツであるニコニコ生放送で「青少年ネット規制法」の制定や「児童ポルノ禁止法」の改正についてのネット政策討論会を行う。