Governador da Carolina do Sul
Como governador da Carolina do Sul, de 20 de janeiro de 1959 a 15 de janeiro de 1963, Hollings trabalhou para melhorar o sistema educacional do estado, ajudando a trazer mais oportunidades industriais e de emprego para o estado. Durante seu mandato, foi estabelecido o sistema de educação técnica do estado e sua rede de televisão educativa. Ele também exigiu e conseguiu aumentos significativos nos salários dos professores, aproximando-os da média regional. Na Conferência do Governador de 1961 sobre Negócios, Indústria, Educação e Agricultura em Columbia, S.C., ele declarou: "Hoje, em nossa sociedade complexa, a educação é a pedra angular sobre a qual o desenvolvimento econômico deve ser construído - e a prosperidade assegurada".
Ele tentou ganhar a indicação democrata para uma cadeira no Senado dos EUA em 1962, mas perdeu para o titular Olin D. Johnston.
Senador
Durante 36 anos (até janeiro de 2003), ele serviu ao lado do republicano Strom Thurmond, tornando-os a dupla do Senado que mais tempo serviu. Isto fez dele o senador júnior mais antigo de todos os tempos, embora ele tivesse mais antiguidade do que todos, exceto alguns de seus colegas. Thurmond e Hollings geralmente tinham um bom relacionamento, apesar de suas diferenças filosóficas às vezes acentuadas, e freqüentemente colaboravam em legislação e projetos em benefício da Carolina do Sul. Somente Thurmond, Robert Byrd, Ted Kennedy, Daniel Inouye, Carl Hayden, John Stennis e Ted Stevens serviram mais tempo no Senado do que Hollings.
Hollings permaneceu muito popular na Carolina do Sul ao longo dos anos, mesmo quando o Estado se tornou cada vez mais amigável com os republicanos em nível nacional. Em suas três primeiras propostas para um mandato completo, ele nunca caiu abaixo de 60 por cento dos votos. Nas eleições de 1992, no entanto, ele enfrentou uma corrida inesperadamente próxima contra o ex-congressista Tommy Hartnett, no que foi um ano muito bom para os democratas em nível nacional. Hartnett tinha representado a área de Charleston no Congresso de 1981 a 1987, fazendo dele o congressista de Hollings. Seu apelo no Lowcountry - tradicionalmente uma região balançante a nível estadual - permitiu que ele mantivesse Hollings a apenas 50% dos votos.
Em sua última corrida ao Senado em 1998, Hollings enfrentou o congressista republicano Bob Inglis. Um dos momentos mais quentes e notáveis da corrida foi uma entrevista de jornal na qual Hollings se referiu ao inglês como um "maldito gambá". Hollings foi reeleito 52%-45%.
Candidato presidencial
Hollings tentou buscar o companheiro de corrida democrata durante a corrida presidencial de 1984. Ele perdeu para Walter Mondale.