Quand, avant les élections législatives de 2017, Arnaud Robinet choisit de rester maire de Reims, Valérie Beauvais est investie par Les Républicains dans la première circonscription de la Marne, avec le député sortant comme suppléant[3]. Au soir du premier tour, elle arrive derrière l'avocat Gérard Chemla, sans étiquette n'ayant pas reçu l'investiture de La République en marche! (28,30% contre 27,57%)[4]. Se réclamant «gaulliste sociale»[4], Valérie Beauvais reçoit cependant le soutien du Premier ministre Édouard Philippe[2],[4],[5]. Avec 55,35% des voix, elle est élue députée au second tour[6],[7].
Elle porte en une proposition de loi visant à assouplir la loi Évin, pour permettre aux vins locaux de subventionner une équipe sportive locale[9].
Lors des élections municipales de 2020 à Reims, Valérie Beauvais figure en 20e position sur la liste d'Arnaud Robinet[10],[11]. La liste divers droite rassemblant plus de 66% des voix dès le premier tour, elle est réélue conseillère municipale et communautaire[11].
En 2022, Valérie Beauvais est candidate à sa réélection avec l'étiquette Les Républicains. Alors que de nombreuses personnalités de la droite locale rejoignent la majorité présidentielle d'Emmanuel Macron, elle reste fidèle à son parti, critiquant notamment le président sur la dette publique, le déficit commercial ou les retraites[12].
Lors des élections législatives du , elle affronte donc plusieurs candidats dont Xavier Albertini, adjoint à la sécurité du maire de Reims et membre du parti Horizons de l'ancien premier ministre Édouard Philippe[12]. Xavier Albertini est soutenu par Arnaud Robinet et Catherine Vautrin, partisans de Valérie Beauvais cinq ans plus tôt[13]. Avec 15,6% des voix, elle est battue dès le premier tour, distancée par le candidat de la majorité présidentielle (28,5%), Évelyne Bourgoin de la NUPES (24,2%) et Roger Paris du RN (20,3%)[13],[14]. Pour le second tour, elle appelle à faire barrage «à l’extrême gauche»[15]. La circonscription est remportée par Xavier Albertini avec près de 56% des suffrages[14].