Givaldo foi vereador da Serra entre 1997 a 2000; secretário de Direitos Humanos e Cidadania de 2001 a 2004; e, em seguida, secretário de Educação. Antes de se candidatar a deputado estadual, em 2006, Givaldo Vieira atuou como secretário de Coordenação Política da Prefeitura de Vitória.

Assumiu o mandato de deputado estadual na Assembleia Legislativa em 2007, quando foi membro das comissões de Turismo e de Direitos Humanos, e, ainda, presidente da Comissão de Acompanhamento do Programa de Aceleração do Crescimento (PAC), do Governo Federal.

Em 2008, licenciou-se do mandato de deputado para ser secretário de Estado do Trabalho, Assistência e Desenvolvimento Social (Setades) durante 11 meses. Nesse período, desenvolveu ações voltadas à inclusão social e produtiva, por meio de convênios com prefeituras e entidades em projetos de assistência social e da oferta de cursos de qualificação profissional, além da realização de conferências e debates sobre os direitos das mulheres, das pessoas com deficiência e dos idosos.

O retorno à Assembleia, em 2009, foi marcado pela dedicação às questões sociais trabalhadas por Givaldo à frente da Setades, além de sua atuação como segundo secretário da Mesa Diretora.

Givaldo Vieira ainda foi presidente do Diretório Regional do PT no período entre 13 de dezembro de 2008 e 25 de agosto de 2011. Em 3 de outubro de 2010, em primeiro turno, Givaldo foi eleito vice-governador do Espírito Santo e assumiu, no dia 1 de janeiro de 2011, o cargo.

À frente da Vice-Governadoria, Givaldo teve atuação destacada na coordenação de projetos do Governo Capixaba, tanto na elaboração destes quanto na execução, como o Programa de Desenvolvimento Sustentável do Espírito Santo (Proedes), no qual foi o coordenador. Como continuidade de um trabalho que já havia realizado enquanto deputado estadual, Givaldo também foi o coordenador do PAC 2 no Espírito Santo, oficialmente nomeado pelo Ministério das Relações Institucionais, pelo Ministério do Planejamento e pelo então governador. Givaldo esteve por cinco vezes no comando do Governo do Estado, no cargo de governador em exercício.