Lochbihler war bis zu ihrer Kandidatur für das Europaparlament Generalsekretärin von Amnesty International Deutschland. Seit Juni 2009 gehört sie der Fraktion Grüne/EFA an und ist Mitglied im Menschenrechtsausschuss und stellvertretendes Mitglied im Ausschuss für auswärtige Angelegenheiten. Zudem ist sie Vorsitzende der Iran-Delegation des Europäischen Parlaments. Außerdem ist sie Kuratoriumsvorsitzende der Stiftung Menschenrechte – Förderstiftung amnesty international, Mitglied im Koordinierungskreis des Forums Menschenrechte, im Kuratorium des Deutschen Instituts für Menschenrechte sowie Mitglied im Beirat des European Center for Constitutional and Human Rights (ECCHR).
