Feinstein sucedió a Moscone como alcaldesa de San Francisco y se convirtió en la primera mujer en asumir el cargo.

A pesar de haber sido elegida en la misma cédula que su compañera Barbara Boxer, Feinstein se convirtió en la primera mujer senadora estadounidense de California, al ser elegida en una elección especial y prestar juramento antes que Boxer.

Feinstein es la primera mujer que ha presidido la Comisión de Reglas del Senado y la Comisión de Inteligencia del Senado, así como la única mujer que ha presidido una investidura presidencial en los Estados Unidos.

[11]​ En marzo de 2021, se convirtió en la senadora estadounidense por California con más años en el cargo, superando a Hiram Johnson.

[12]​ Tras la muerte de Don Young, se convirtió en la miembro más antigua del Congreso.

Por tradición, esto la hizo elegible para la presidencia pro tempore del Senado, pero rechazó el puesto, que fue para Patty Murray.

[13]​ Sus ayudantes aclararon más tarde que esto se debió a tecnicismos de la ley electoral y no indicó sus intenciones para 2024.

[18]​ A pesar de tener ascendencia germano-judía,[19]​ seguían la fe ortodoxa rusa, lo que era requerido para los judíos residentes en San Petersburgo.

Durante su mandato en la Junta de Supervisores, se postuló sin éxito para alcaldesa de San Francisco dos veces: en 1971, contra el alcalde Joseph Alioto; y en 1975, cuando perdió la contienda por entrar a una segunda vuelta (contra George Moscone) por un punto porcentual, ante el supervisor John Barbagelata.

Debido a su posición, Feinstein se convirtió en un objetivo del Nuevo Frente de Liberación Mundial, un grupo anticapitalista y terrorista que llevó a cabo bombardeos en California en la década de 1970.

[24]​ Más tarde, ese mismo día, Feinstein anunció que los asesinatos habían ocurrido.

[26]​ Feinstein cumplió el resto del período de Moscone y fue elegida por derecho propio en 1979.

Feinstein ayudó a ganar fondos federales para la mayor parte del trabajo.

[29]​ Feinstein era vista como una demócrata relativamente moderada en una de las ciudades más liberales del país.

En 1985, en una conferencia de prensa, Feinstein reveló detalles sobre la búsqueda del asesino en serie Richard Ramírez y, al hacerlo, se enemistó con los detectives al revelar demasiados detalles de sus crímenes, afectando su investigación a un delincuente escurridizo.

[31]​ En 1987, la revista City and State nombró a Feinstein como la "Alcaldesa más eficiente" de la nación.

Barbara Boxer fue elegida al mismo tiempo para el escaño del Senado vacante por Alan Cranston.

[55]​ En enero de 2006, Feinstein declaró que votaría en contra del nominado a la Corte Suprema Samuel Alito, aunque expresó su desaprobación a un filibusterismo: "Cuando se trata de filibusterar un nombramiento en la Corte Suprema, de verdad hay que tener algo ahí afuera, ya sea una vileza moral o algo que salga a la superficie.

En octubre del mismo año, declaró que se reafirmaba en esos comentarios.

[74]​[75]​[76]​[77]​ El proyecto de ley exigiría a las empresas de tecnología que diseñen su encriptación para que puedan proporcionar a la policía los datos del usuario en un "formato inteligible" cuando sea requerido por orden judicial.

Las armas de asalto militar solo tienen un propósito, y en mi opinión, es para el ejército".

[80]​ El proyecto de ley fracasó en una votación del Senado por 60 votos contra 40.

[82]​ En septiembre de 2017, después de que el fiscal general Jeff Sessions anunciara la rescisión del programa de Acción Diferida para los Llegados en la Infancia, Feinstein admitió que la legalidad del programa era cuestionable y citó esto como una razón por la que se debía aprobar una ley.

[90]​[91]​ Promovió lazos comerciales más fuertes entre China y Taiwán durante la confrontación, y sugirió que Estados Unidos con paciencia "utilice el comercio de doble vía a través del Estrecho de Taiwán como plataforma para un mayor diálogo político y vínculos más estrechos".

[91]​ Cree que una integración económica más profunda a través del Estrecho "llevará un día a la integración política y, en última instancia, proporcionará la solución"[91]​ al asunto de Taiwán.

El empleado fue entrevistado posteriormente por las autoridades y Feinstein lo obligó a retirarse.

Sin embargo, una vez que Barack Obama se convirtió en el presunto candidato del partido, respaldó por completo su candidatura.

Días después de que Obama reuniera suficientes delegados para ganar la nominación del Partido Demócrata, Feinstein les prestó a Clinton y Obama su casa de Washington D. C. para tener una reunión privada cara a cara.

Pero es nueva aquí, así que lleva un poco de tiempo conocer a alguien".

[113]​ En enero de 2017, Feinstein llevaba un marcapasos cardíaco artificial insertado en el Hospital Universitario George Washington.