Governatore della Carolina del Sud
Come governatore della Carolina del Sud dal 20 gennaio 1959 al 15 gennaio 1963, Hollings lavorò per migliorare il sistema educativo dello stato, aiutando a portare più industria e opportunità di lavoro nello stato. Il suo mandato ha visto l'istituzione del sistema di istruzione tecnica dello stato e la sua rete televisiva educativa. Ha anche chiesto e ottenuto aumenti significativi degli stipendi degli insegnanti, portandoli più vicini alla media regionale. Alla conferenza del governatore del 1961 su affari, industria, istruzione e agricoltura a Columbia, S.C., dichiarò: "Oggi, nella nostra complessa società, l'istruzione è la pietra angolare su cui si deve costruire lo sviluppo economico e assicurare la prosperità".
Ha cercato di vincere la nomina democratica per un seggio al Senato degli Stati Uniti nel 1962, ma ha perso contro l'attuale Olin D. Johnston.
Senatore
Per 36 anni (fino al gennaio 2003), ha servito insieme al repubblicano Strom Thurmond, rendendoli il duo del Senato più longevo di sempre. Questo lo rese il senatore junior più longevo di sempre, anche se aveva più anzianità di tutti i suoi colleghi, tranne alcuni. Thurmond e Hollings avevano generalmente un buon rapporto nonostante le loro differenze filosofiche a volte nette, e spesso collaboravano su leggi e progetti a beneficio della Carolina del Sud. Solo Thurmond, Robert Byrd, Ted Kennedy, Daniel Inouye, Carl Hayden, John Stennis e Ted Stevens hanno servito più a lungo di Hollings al Senato.
Hollings rimase molto popolare nella Carolina del Sud nel corso degli anni, anche quando lo stato divenne sempre più amichevole per i repubblicani a livello nazionale. Nelle sue prime tre candidature per un intero mandato, non è mai sceso sotto il 60% dei voti. Nell'elezione del 1992, tuttavia, ha affrontato una gara inaspettatamente stretta contro l'ex membro del Congresso Tommy Hartnett in quello che era altrimenti un anno molto buono per i Democratici a livello nazionale. Hartnett aveva rappresentato l'area di Charleston al Congresso dal 1981 al 1987, diventando così il deputato di Hollings. Il suo fascino nel Lowcountry - tradizionalmente una regione che oscilla a livello statale - gli permise di tenere Hollings a solo il 50% dei voti.
Nella sua ultima corsa al Senato nel 1998, Hollings ha affrontato il deputato repubblicano Bob Inglis. Uno dei momenti più accesi e degni di nota della corsa fu un'intervista al giornale in cui Hollings si riferì a Inglis come a una "maledetta puzzola". Hollings fu rieletto 52%-45%.
Candidato presidenziale
Hollings ha provato a cercare il compagno di corsa principale democratico durante la corsa presidenziale del 1984. Perse contro Walter Mondale.