Și-a început cariera politică în rândurile Partidului Comuniștilor din Republica Moldova (PCRM). Pe listele acestui partid, Batrîncea a încercat de două ori să acceadă în Legislativ, în 2009 și 2010. În 2011 migrează la Partidul Socialiștilor din Republica Moldova (PSRM), condus de Igor Dodon. Ajunge în Parlament în urma scrutinului din noiembrie 2014, pe lista socialiștilor. Un an mai târziu, acesta s-a remarcat prin faptul că a rupt harta României Mari în plenul Parlamentului, în semn de protest față de o decizie a Ministerului Educației.
În 2018, președintele țării Igor Dodon, l-a decorat cu ordinul „Gloria Muncii” pentru „merite deosebite în consolidarea statalității Republicii Moldova, contribuție substanțială la formarea societății civile și activitate prodigioasă pe tărâm social”.
La parlamentarele din februarie 2019 a fost candidatul PSRM pe Circumscripția nr. 28 – Chișinău pe care o câștigă și își păstrează, astfel, fotoliul de deputat. În noiembrie 2019 este numit vicepreședintele Parlamentului.
La alegerile anticipate din 11 iulie 2021 îl regăsim în lista candidaților Blocului electoral al Comuniștilor și Socialiștilor pe poziția a patra, ceea ce îi garantează un loc în Parlament. Își păstrează și funcția de vicepreședinte al Legislativului.
Vlad Batrîncea are statut de învinuit în dosarul în care este vizat fostul şef de stat, Igor Dodon, pentru finanțarea ilegală a Partidului Socialiștilor din Republica Moldova, cunoscut și ca dosarul „Kuliok”. Asta, după ce, în anul 2020, în spațiul public a apărut un video în care fostul lider al Partidului Democrat din Moldova, Vladimir Plahotniuc, îi transmitea o pungă neagră lui Igor Dodon. Dosarul este la etapa de urmărire penală.
Batrîncea mai este vizat încă într-un dosar penal. Acesta este învinuit de acceptarea cu bună știință a finanțării partidului politic, a grupului de inițiativă sau a concurentului electoral din partea unui grup criminal organizat sau a unei organizații criminale.
