Ia maju dalam kontestasi pemilihan bupati Sidoarjo bersama Subandi sebagai calon wakil bupati yang diusung oleh Partai Kebangkitan Bangsa (PKB).

Jabatan bupati Sidoarjo mulai diemban oleh Gus Muhdlor pada 26 Februari 2021.

Selama menjabat sebagai bupati, Sidoarjo meraih beberapa penghargaan di bawah kepemimpinannya.

Di antaranya adalah Inspirational Regional Head Who Mobilizies Youth sebagai pimpinan daerah yang menjadi inspirasi dan penggerak kaum muda dan pembina terbaik penerapan Cara Budidaya Ikan yang Baik (CBIB) dari Pemerintah Provinsi Jatim.