Seine politische Laufbahn begann Ludwig Spaenle 1974 in der Schüler Union, deren Münchner Bezirksvorsitzender er 1977/78 war. Seit 1975 war er Mitglied der Jungen Union. Von 1988 bis 1991 war Spaenle JU-Kreisvorsitzender von München-Schwabing, von 1995 bis 1998 gehörte er dem Landesausschuss der Jungen Union Bayern an. Seit 1977 ist er Mitglied der CSU, von 1991 bis 1997 war er CSU-Ortsvorsitzender in München-Altschwabing. Seit 1993 ist er ununterbrochen Mitglied des Bezirksvorstandes der CSU München. Von 1997 bis 2011 war er Kreisvorsitzender der CSU München-Schwabing und er fungierte von 2004 bis 2011 als stellvertretender Bezirksvorsitzender des CSU-Bezirks München. Von 2004 bis 2009 war er Landesvorsitzender des Arbeitskreises Hochschule und Kultur der CSU. Seit 2007 ist Ludwig Spaenle Mitglied im Parteivorstand der CSU. Am 18. Juli 2011 wurde Spaenle zum Bezirksvorsitzenden der CSU-München gewählt. Seit dem Herbst 2011 gehört er dem höchsten Gremium der CSU, dem Parteipraesidium, an. Seit dem 15. Juli 2021 ist er Ehrenvorsitzender der CSU München. 1994 wurde Ludwig Spaenle für die CSU in den Bayerischen Landtag gewählt. Er vertrat zunächst bis 2018 den Stimmkreis München-Schwabing (Wahlkreis Oberbayern). Dem am 14. Oktober 2018 gewählten Bayerischen Landtag gehörte er zunächst nicht mehr als Abgeordneter an, da er mit 20,9 Prozent in seinem Wahlkreis München-Schwabing dem Grünen Christian Hierneis (34,3 Prozent)[1] unterlag und kein CSU-Politiker über einen Listenplatz (Spaenle Platz 3) in den Landtag einzog.[2] Als Nachrücker für den neugewählten Landrat von Rosenheim, Otto Lederer, gehörte er vom 1. Mai 2020 bis zum Ende der Legislaturperiode wieder dem Landtag an.[3] Bei der Landtagswahl 2023 wurde er als Direktkandidat im Stimmkreis München-Schwabing nicht gewählt und schied somit aus dem Landtag aus.
Seit 2002 gehörte er als gewähltes Mitglied dem Bezirksausschuss 12 (Schwabing-Freimann) der Landeshauptstadt München an.
Im Landtag war Ludwig Spaenle von 2003 bis 2008 Vorsitzender des Ausschusses für Hochschule, Forschung und Kultur und von 2002 bis 2008 des Landesdenkmalrates. Von 2003 bis 2008 gehörte er dem Fraktionsvorstand der CSU-Landtagsfraktion an.
Im April 2013 wurde im Zuge der Verwandtenaffäre bekannt, dass Spaenle seine Ehefrau von 1997 bis 2008 als Mitarbeiterin beschäftigt hatte.[4][5] Auf Anordnung des Bayerischen Verfassungsgerichtshofs gab die Staatsregierung im Juni 2014 auf eine diesbezügliche parlamentarische Anfrage der SPD an, dass die Ehefrau Spaenles für die Beschäftigung durch ihren Mann zwischen 1997 und 2013 insgesamt eine Vergütung von mehr als 600.000 Euro brutto erzielt habe.[6] Spaenle erstattete den Betrag in Höhe von über 37.000 Euro, den seine Frau für die Jahre nach 2008 erhalten hatte, an die Staatskasse zurück.[7]
Der Münchner Gesellschaft der Landeshistoriker gehört Spaenle ebenfalls als Mitglied an. Er ist Mitglied der katholischen bayerischen Studentenverbindung K.B.St.V. Rhaetia, Ehrenmitglied der katholischen StudentenverbindungenKDStV Aenania München und der KAV Capitolina Rom im CV. Er ist Mitglied im Katholikenrat der Region München. Er ist Mitglied im Förderverein der Grundschule an der Farinellistraße in München, die er von 1967 bis 1971 besucht hat.
Zusätzlich ist Spaenle Mitglied im Katholischen Männerverein Hl. Geist in München, der Paneuropa-Union, des VdK München-Haidhausen, der Sudetendeutschen Landsmannschaft, der Faschingsgesellschaft Würmesia, der Freiwilligen Feuerwehr München-Mitte und München-Freimann und des Bayerischen Journalistenverbandes. Er ist Mitglied des TSV 1860 München, des MTSV Schwabing und des Fanclubs des 1. FC NürnbergSeenlandpower Gunzenhausen. Dem Heimat- und Brauchtumsverein Lechler München e. V. gehört Spaenle ebenfalls an. Zudem ist er Mitglied des Kuratoriums der Christian-Liebig-Stiftung e. V., einem Münchner Verein, der sich für Bildung in Malawi einsetzt.