Se casó con Dominique Sassone, hija de Jean Sassone (1931–2006), que fue Vicealcalde de Niza entre 1977 y 1998.[4] Fue concejal del Ayuntamiento de Niza entre 1983 a 1990, cuando presentó su renuncia.[1] Fue reelegido en 2008, donde fue proclamado alcalde de Niza.[1] En 2013,
rechazó un plan para construir una mezquita financiada por un empresario de Arabia Saudita en Niza.[5]
Es presidente de la comunidad urbana de Niza Costa Azul desde 2008 y presidente de Métropole Nice Côte d'Azur desde 2012. Fue consejero regional de Provence-Alpes-Côte d'Azur desde 1992 hasta 2002, y como Vicepresidente desde 1992 hasta 1998.[1] Desempeñó el cargo de Vicepresidente del Consejo General de Alpes-Maritimes de 2001 a 2003, y como su Presidente desde 2003 a 2008.[1] También tuvo cargos como el de miembro de la Asamblea Nacional de Francia para el quinto distrito electoral de los Alpes Marítimos desde 1988 hasta 1993, desde 1997 hasta 2005, y desde 2008 hasta 2009, y ha servido en esta función desde 2010.[1] Además, ocupó varios cargos ministeriales en el gobierno francés en París.[1] Fue nombrado el 2 de junio de 2005 como Secretario de Estado de Administración de Tierras.[1] Luego fue nombrado el 19 de junio de 2007 como Viceministro de los territorios franceses de ultramar.[1] De 2009 a 2010, ocupó el cargo de Secretario de Estado de Industria.[1]
En 2016, Estrosi amenazó con demandar a las personas que distribuyeron fotos de un incidente en el que la policía de Niza ordenó a una mujer musulmana que se la quitara el burkini, diciendo que la circulación de las fotos "provocaría comentarios difamatorios y amenazas contra agentes de la policía".[6][7]