Après avoir été élu aux deux Assemblées nationales constituantes, Gaston Monnervile est élu au Conseil de la République en 1946. Il devient président de ce conseil en mars 1947.
En 1948, il est élu dans le Lot et conservera ce mandat sous la Ve République en qualité de sénateur du parti de la Gauche démocratique jusqu’en 1974.
En 1958, il joue un rôle important dans le retour du Général De Gaulle au pouvoir en se rendant avec André Le Troquer à Saint-Cloud pour un entretien sur les modalités de l’investiture du Général et le respect de la Constitution. Sur le plan municipal, il fut maire de Cayenne puis de Saint-Céré (Lot) et sur le plan départemental, il a présidé le conseil général du Lot de 1951 à 1970). Il conserve son mandat à la tête de la Haute Assemblée en devenant Président du Sénat de 1959 à 1968. Il aura ainsi présidé la deuxième chambre du Parlement pendant 21 ans frustré qu'à quelques mois près, il n'ait pu devenir président de la République par intérim ; cet honneur échoyant à son successeur immédiat, Alain Poher, par deux fois. Ayant renoncé, en 1968, à la Présidence du Sénat, Gaston Monnerville continue à exercer son mandat sénatorial, six ans durant. Lorsque survient la scission radicale de 1972, il donne son adhésion au nouveau Mouvement des radicaux de gauche. Le 22 février 1974, M. Alain Poher, son successeur, le nomme membre du Conseil Constitutionnel. Gaston Monnerville prête serment le 5 mars, devant Georges Pompidou, Président de la République, qui décédera moins d'un mois plus tard (2 avril). En 1983, Gaston Monnerville, qui est Chevalier de la Légion d'Honneur, à titre militaire, depuis 1947, est promu Officier. Le chef de l'État, François Mitterrand, lui remet la « rosette » à l'Elysée. Entré au Conseil Constitutionnel à l'âge de 77 ans, il le quitte neuf ans plus tard. Il a 86 ans, mais il n'abandonne pas toute activité. Il prononce encore des conférences sur les institutions ou des causeries sur ses souvenirs d'homme public. La télévision vient l'enregistrer. Il signe quelques préfaces. Sa longévité et sa lucidité sont exceptionnelles. Mais depuis quelques années, il est atteint d'une grave maladie ; il décède le 7 novembre 1991, à l'âge de 94 ans.
Grand porte-parole des Droits de l'Homme en France, Gaston Monnerville fut l’un des meilleurs orateurs français sous trois Républiques. interrogé sur RMC en novembre dernier de faire de Gaston Monnerville, le troisième Nègre du Panthéon,aprés, Eboue et Dumas, la secrétaire d'état chargé des droits de l'homme, Rama Yade à declarer qu'elle ne connaissait pas tres bien ce personnage littéraire?