Helmut Mader engagierte sich in der Jungen ÖVP und im ÖAAB. 1967 wurde er zum Stadtjugendobmann der ÖVP Innsbruck gewählt und war Bezirksobmann der Jungen ÖVP. Er war sodann Bezirksobmann des AAB Tirol und stieg später zum Landesobmann des Tiroler AAB auf.
Nach der Landtagswahl in Tirol 1970 wurde Mader vom Landtag in den Bundesrat gewählt. Er gehörte vom 20. Oktober 1970 bis zum 1. Juli 1975 dem Bundesrat an und stand zwischen dem 1. Jänner 1972 und dem 30. Juni 1972 dem Bundesrat als Vorsitzender vor. Der damals 30-jährige wurde dadurch der bis heute jüngste Vorsitzende seit der Gründung der Republik Österreich.
Am 1. Juli 1975 wechselte Mader zurück in den Tiroler Landtag, wo er zwischen 1987 und 1989 Klubobmann des ÖVP Landtagsklubs in Nachfolge von LH Wallnöfer war. Mader wurde am 4. April 1989 zum 1. Landeshauptmann-Stellvertreter gewählt und blieb bis zum 5. April 1994 in dieser Funktion. Er übernahm die Ressorts Jugend, Familien, Frauen, Senioren, Arbeitsmarkt- und Arbeitnehmerförderung, Personal und Sport. In seine Amtszeit fällt unter anderem die Gründung der Tilak und des AZW, des Jugend-Landtages und die Totalrenovierung des Landessportheimes. 1994 zog er wieder in den Tiroler Landtag ein und war vom 5. April 1994 bis 1. Juli 2008 Präsident des Tiroler Landtags.
Als Landtagspräsident initiierte Mader umfassende Renovierungsarbeiten des Landtagssitzungssaales, der Georgskapelle und des Treppenaufganges im Alten Landhaus. In seine Amtszeit fiel zudem die Renovierung der „Landschaftlichen Pfarrkirche Mariahilf“ und des Pfarrhauses im Jahre 1998. Auf Maders Initiative wurde 2004 im Bereich von Mariahilf eine Kunstkammer eröffnet und der Friedhof um einen Urnenteil erweitert. Mader trat bei der Landtagswahl 2008 nicht mehr an und schied mit dem 1. Juli 2008 aus dem Landtag aus.[
Prof. Ing. Helmut Mader wurde am 31. August 2003 zum Ehrenmajor des Schützenbataillons ernannt.