Barbara Gysi war 1999 bis 2000 sowie vom 1.6.2005 bis zum 30.11.2011 Mitglied des Kantonsrats St. Gallen. Der Grosse Rat wurde mit in Kraftsetzung der neuen Verfassung per 1.1.2003 in Kantonsrat umbenannt.
Vom 1.1.2009 bis zum 30.11.2011 war sie Fraktionspräsidentin der SP.