Patrice Cohen-Séat entre au Comité national lors du XXIXe congrès en 1996. Il est responsable de la commission des statuts pour le congrès de Martigues en 2000, où il est élu au Collège exécutif, chargé des questions institutionnelles. Il anime le travail sur les institutions, qui débouche sur la rédaction d'une brochure intitulée Pour une démocratisation permanente de la République.
En 2001, il est élu conseiller du 9e arrondissement de Paris, où il est délégué aux relations avec le monde salarié. Il est chargé de la communication, des études et des relations avec les médias au Comité exécutif national depuis le XXXIIIe congrès, en 2006.
En 2007, il est directeur de campagne de Marie-George Buffet à l'élection présidentielle de 2007. À la suite de son score, il fait savoir devant des journalistes que tout espoir n'est pas perdu pour le PC d'obtenir un groupe à l'Assemblée nationale[2]. Il écrit un livre, Communisme : l'avenir d'une espérance, dans lequel il revient sur l'échec de la gauche et donne sa réflexion sur la « crise historique de la gauche », et plus particulièrement celle du Parti communiste français.
Il quitte l'exécutif national du PCF en 2009, mais reste membre de son Conseil national.
Patrice Cohen-Séat (dir.) et Alain Hayot, Oser la culture, Paris, Éditions Arcane, , 161 p. (ISBN978-2-918721-30-7)
Patrice Cohen-Séat, Peuple ! Les luttes de classes au XXIe siècle, Paris, Demopolis, , 160 p. (ISBN978-2-35457-093-4)
Patrice Cohen-Séat, Nicole Borvo Cohen-Seat, Réinventer la gauche : pour une nouvelle organisation politique des classes populaires, Paris, Demopolis, , 146 p. (ISBN978-2-35457-120-7)