1986年9月28日，民主进步党（民进党）成立，廖学广是民进党的创党党员之一。1989年，廖学广首次代表民进党参选台湾地区民意代表，落选。1990年，汐止镇长余达德任期届满，廖学广接受民进党提名，打败群雄，当选汐止镇第十一届镇长。1992年，廖学广为了“汐止镇都市计划第二次通盘检讨”，杠上了同党籍的台北县长尤清，愤而退出民进党，以无党籍身分参选台湾地区民意代表，结果以一万八千票落败。1993年3月，廖学广连任汐止镇第十二届镇长。

廖学广担任汐止镇长期间，所（汐止镇公所）会（汐止镇民代表会）关系陷入空前紧张，汐止镇公所预算全数遭到搁置；廖学广不以为忤，反而另辟财源，史无前例地以汐止镇公所权限可开立的“无损害公共设施证明”，向在汐止盖屋卖屋的建商们课征被称为“镇长税”的“开发补偿费”。“镇长税”的创立正值汐止各处工地大兴土木之时，每户课征新台币一万元，为当时满目疮痍的汐止带来了充沛的建设财源。廖学广也运用当时民进党擅长的文宣攻势，促成汐止镇公所创办《今日汐止》月刊，刊登汐止镇公所的重要措施或其举办的活动；廖学广率先喊出的口号“公库计息”，透过《今日汐止》月刊公诸于世，引起台湾各地农会纷纷指责汐止镇农会首开“公库计息”恶例。汐止镇公所在廖学广任内成立“文化立镇工作小组”，自1990年起全面推行“文化立镇”工作，于镇内学校与民间单位成立传统艺术社团。1995年，针对长期悬而未决的汐止镇大同路拓宽工程案与汐止镇新兴路地下道立体公共工程案，汐止镇公所违法举办全镇公投（当时《公民投票法》尚未立法）。