Elle est ministre de la Coopération au développement international dans le gouvernement suédois de 2003 à 2006.
Entre le et , Jämtin a été conseillère municipale de l'opposition à la ville de Stockholm. Elle était deuxième vice-présidente du conseil municipal. Elle était également chef du groupe social-démocrate au conseil municipal; depuis les élections de 2010, elle siégeait au conseil en tant que membre. Jämtin a également siégé au conseil d'administration de l'Association des communes et régions de Suède en tant que membre[1].
Le , Jämtin a été élue secrétaire du Parti social-démocrate, succédant à Ibrahim Baylan, lors du congrès extraordinaire où Håkan Juholt a été élu chef du parti. Elle a été réélue secrétaire du parti lors du congrès ordinaire du parti, le [2]. Baylan et Jämtin sont tous deux membres des Socialistes pour la foi et la solidarité[3].
En , elle a démissionné de son poste de secrétaire du parti de sa propre initiative[4].
Le poste de directeur général de l'agence d'aide au développement Sida était vacant depuis longtemps et le gouvernement Löfven I avait refusé 28 candidats avant que Carin Jämtin ne soit nommée en [5],[6]. La nomination de Carin Jämtin au poste de directrice générale sans qu'elle ait postulé a suscité des critiques[7].
En , le gouvernement Kristersson a annoncé que le mandat de Carin Jämtin en tant que directrice générale de la Sida ne serait pas prolongé[8]. Elle est toutefois restée en fonction jusqu'au de la même année.
Le , Jämtin a été nommée par le gouvernement nouvelle gouverneure du comté de Västernorrland. Son mandat s'étend jusqu'au [9].