Von 2010 bis 2013 war Anja Piel Vorsitzende von Bündnis 90/Die Grünen des Landesverbandes Niedersachsen sowie von 2013 bis 2020 Mitglied des Niedersächsischen Landtages und Fraktionsvorsitzende der Fraktion Bündnis 90/Die Grünen. Seit 2020 Mitglied im Geschäftsführenden Bundesvorstand des Deutschen Gewerkschaftsbundes. Verantwortlich für Arbeitsmarkt- und Sozialpolitik/Recht, Migrations- und Antirassismuspolitik, Projekt „Faire Mobilität“ und DGB-Rechtsschutz GmbH. Seit 2020 ist Anja Piel alternierende Vorsitzende des Verwaltungsrates der Bundesagentur für Arbeit und alternierende Vorsitzende des Bundesvorstandes der Deutschen Rentenversicherung Bund.
Anja Piel ist seit 2021 Mitglied und seit 2023 zweiter stellvertretender Vorsitz des Sozialbeirats.