Marín és regidora de l'Ajuntament de l'Hospitalet des de 1995 i, a l'abril del 2008, va ser nomenada alcaldessa de la ciutat, càrrec del qual ha estat reelegida a les eleccions del 2011, 2015 i 2019. És adjunta a la primera secretaria del PSC i membre del seu consell nacional, en el qual milita des de 1981. Des de la segona ciutat de Catalunya, Núria Marín va exercir de veu dels alcaldes metropolitans del PSC en els moments més intensos del procés, i ho va fer amb el tarannà que ara vol traslladar a la Diputació : diàleg amb els rivals i contundència en els principis.