Expresidente del PP vasco de 1996 a 2004, Iturgaiz comenzó su andadura política como apoderado de las Juntas Generales de Vizcaya y concejal del Ayuntamiento de Bilbao. Sólo dos años después, en 1993, fue nombrado Secretario General del PP vasco para pasar a presidir la formación sólo tres años después.
Del ala dura del partido, Iturgaiz fue el protagonista del mejor resultado electoral en la historia del PP vasco en 1998. De la mano de Mayor Oreja, entonces ministro del Interior, colocó al PP vasco como segunda fuerza política, resultados inéditos hasta entonces y que no se repetirían después.
En 2004 abandonó la presidencia del PP vasco para convertirse en eurodiputado. En 2014, los malos resultados el PP en las europeas dejó a Iturgaiz sin escaño. Sin embargo, la elección de Miguel Arias Cañete como Comisario de Agricultura dejó un sillón libre que pudo ocupar el vizcaíno.
Iturgaiz fue eurodiputado hasta 2019. Ese año el expresidente del PP del País Vasco se vio relegado a la posición 17 de la lista del PP a las europeas encabezada por Dolors Montserrat. A Iturgaiz, que sabía que ese año el PP no alcanzaría los 17 europarlamentarios, no le sentó nada bien la decisión de Génova y decidió abandonar la política.
Afin a Pablo Casado en las primarias que le enfrentaron a Soraya Sáenz de Santamaría, el líder del PP le recupera ahora asumir un difícil papel a poco más de un mes de las elecciones vascas.
Carlos Iturgaiz forma parte del sector más conservador del PP y nunca ha tenido problemas en expresar lo que pensaba, incluso cuando iba en contra de las directrices de Génova, como cuando en 2018 rompió la disciplina de voto en contra de retirar el derecho de voto a la Hungría del ultraconservador Viktor Orbán.
Polémicas fueron también sus declaraciones en las que comparaba los escraches de la PAH con la violencia ejercida por ETA en el País Vasco o cuando en 2017 llamo "hijos de puta" a los que decidieron pitar el himno de España durante la final de la Copa del Rey que enfrentó al Barça y al Alavés.