Aux élections départementales de 2015, elle se présente avec Laurent Lopez sur le canton de Brignoles mais, avec 47,1 % des voix, le binôme est battu au second tour[2].
À la suite de la décision de David Rachline, frappé par la nouvelle réglementation sur le non-cumul des mandats, de quitter le Sénat pour rester maire de Fréjus, elle devient sénatrice le . En effet, elle figurait en deuxième position sur la liste Front national du Var aux élections sénatoriales de 2014. Elle devient ainsi la première femme sénatrice de l'histoire du FN[3]. Elle affirme avoir reçu des pressions pour renoncer à ce poste afin que Frédéric Boccaletti, président du groupe FN à la région Provence-Alpes-Cote d'Azur, obtienne le siège de sénateur à sa place[4]. Pour ces propos, elle est condamnée par la cour d'appel d'Aix-en-Provence, en , pour diffamation publique à l'encontre de Frédéric Boccaletti, à qui elle doit verser 5 000€ d'amende au titre du préjudice moral[5].
Au moment de sa prise de fonction, certains de ses propos publiés sur Facebook font l'objet d'un article sur le site du média BuzzFeed: en , elle compare l'arrivée de migrants en France à l'occupation nazie[6]. Il est aussi relevé son adhésion à la théorie du grand remplacement[6],[7]. Avec la polémique qui s'ensuit, elle est suspendue du FN[8]. En , elle annonce avoir «décidé de ne plus compter parmi les adhérents du Front national». Var-Matin indique qu'«au cœur de cette rupture, il y a aussi une brouille – très forte – entre deux hommes: le secrétaire départemental du FN varois, Frédéric Boccaletti et Laurent Lopez, ex conseiller général FN de Brignoles, et proche de Claudine Kauffmann dont il est d'ailleurs l'attaché parlementaire[9].»
