W 2015 ponownie kandydował do Sejmu jako lider wałbrzyskiej listy wyborczej Zjednoczonej Lewicy (koalicja ta nie przekroczyła wyborczego progu). W 2018 bez powodzenia ubiegał się o reelekcję w wyborach do sejmiku.
W styczniu 2019 prezydent Wrocławia Jacek Sutryk powołał go na swojego doradcę społecznego do spraw rozwoju aglomeracji wrocławskiej. W wyborach parlamentarnych w tym samym roku Marek Dyduch ponownie z ramienia SLD uzyskał mandat poselski. W Sejmie IX kadencji został zastępcą przewodniczącego Komisji Ochrony Środowiska, Zasobów Naturalnych i Leśnictwa. W październiku 2021 został wybrany na wiceprzewodniczącego powstałej z przekształcenia SLD Nowej Lewicy; funkcję tę pełnił do 2025. W 2023 bez powodzenia ubiegał się o poselską reelekcję. W 2024 także bezskutecznie kandydował do sejmiku.