Dieter Posch war von 1974 bis 1986 Dezernent beim Regierungspräsidium in Kassel, u. a. Verkehrsdezernent. 1987 wurde er in den Hessischen Landtag gewählt, dem er mit kurzen Unterbrechungen bis 2014 angehörte. 1989 wurde er Staatssekretär im Hessischen Wirtschaftsministerium. 1999 bis 2003 und 2009 bis 2012 war er Hessischer Minister für Wirtschaft, Verkehr und Landesentwicklung. Schwerpunkte seiner Arbeit als Minister wie als Rechtsanwalt waren Fragen der Infrastrukturplanung (z.B. Flughafen Frankfurt am Main), Beschleunigung von Genehmigungsverfahren, Umwelt- und Planungsrecht, Personenbeförderungsrecht.
Zudem war er Vorsitzender zweier Kommissionen zu den Themen: „Beschleunigung von Infrastrukturvorhaben“ sowie „Anforderungen für ein Luftverkehrskonzept in Deutschland“.
Ein besonderes Anliegen als Wirtschaftsminister war ihm die Förderung der außenwirtschaftlichen Beziehungen für kleine und mittlere Unternehmen. Auch heute ist er auf diesem Gebiet tätig und berät hessische Unternehmen. Dieter Posch ist Träger des hessischen Verdienstordens.