Membre du Parti socialiste, Bariza Khiari a été Secrétaire nationale en charge des services publics de 2001à 2004. Au cours de sa carrière dans la haute fonction publique au ministère de l'Équipement, du transport et du tourisme, elle a dirigé la délégation régionale au Tourisme de Paris-Ile-de-France. Elle a été élue Sénateur de Paris en octobre 2004.

Au Sénat, elle est membre de la commission des Affaires économiques. Parallèlement, elle est membre de la délégation française à l'Assemblée Parlementaire de la Méditerranée et s'est investie dans les groupes d'amitié France-Maroc et France-Algérie.