Bergvall engagerade sig tidigt politiskt och undertecknade uppropet om bildandet av Folkpartiet 1934. Han var ledamot av andra kammaren 1937–45 och av första kammaren från 1946. Sin viktigaste insats i politiken gjorde Bergvall som finansborgarråd i Stockholm 1950–54. Han krönte sin bana som talman i första kammaren 1956–59.