Selesai menjadi anggota dewan, dia pernah mencalonkan diri sebagai wakil bupati Jombang bergandengan Abdul Halim tetapi gagal. Baru pada 2013 silam, dia mencalonkan lagi sebagai bupati bersama Mundjidah Wahab dan terpilih.
Karier politik Nyono terus menanjak. Tahun 2015, dia menjadi Ketua DPD II Partai Golkar Jombang. Pada 2016 lalu, dia terpilih sebagai Ketua DPD Golkar Jatim menggantikan Zainudin Amali. Saat itu, Nyono terpilih secara aklamasi dalam Musyawarah DPD Golkar IX di Surabaya.
Selain sebagai politikus, Nyono juga dikenal sebagai pengusaha pengecatan kapal. Sejak menjadi kepala desa, Nyono terkenal sebagai tukang cat di PT PAL Surabaya. Konon, bisnis pengecatan kapal ini berlangsung turun-temurun dari keluarganya.
Pada 3 Februari 2018, Bupati Jombang Nyono Suharli ditangkap dalam operasi tangkap tangan (OTT) Komisi Pemberantasan Korupsi (KPK). Dia ditetapkan tersangka dan ditahan dalam kasus suap terkait dengan perizinan pengurusan jabatan di Pemerintah Kabupaten Jombang.
Setelah menjalani hukuman pidana, Nyono Suharli akhirnya bebas dari Lembaga Pemasyarakatan (Lapas) Klas I Surabaya di Porong, Sidoarjo pada Senin (8/8/2022). Nyono bebas melalui program integrasi sosial yaitu cuti menjelang bebas (CMB).
H Nyono Suharli tutup usia dalam perawatan di Rumah Sakit Saiful Anwar Malang akibat penyakit Jantung, Sabtu (25/3/2023). Jenazah dimakamkan di permakaman umum Desa Balong Gading, Kecamatan Gudo, Kabupaten Jombang, Jawa Timur.
Setelah kepergiannya, harta warisan yang ditinggalkan untuk keluarga berpolemik hingga berujung ke pengadilan.