En su trayectoria política, Fuenzalida ha ocupado cargos de relevancia en la administración regional y el Congreso Nacional. Se desempeñó como Secretario Regional Ministerial de Transporte y Telecomunicaciones entre abril de 2010 y diciembre de 2012, y como Secretario Regional Ministerial de Desarrollo Social entre enero y agosto de 2013. Fue intendente de la Región de Coquimbo desde agosto de 2013 hasta marzo de 2014. Ha sido diputado por el Distrito 5 de Coquimbo durante dos períodos consecutivos, desde 2018 hasta 2026, siendo reelecto en 2021 con 9.220 votos. Entre enero de 2019 y diciembre de 2020 fungió como Vicepresidente de la Directiva Central de la Unión Demócrata Independiente. Su trabajo parlamentario se ha enfocado en comisiones de Relaciones Exteriores, Educación, Cultura y Artes, Deportes y Recreación, Recursos Hídricos y Desertificación, así como Régimen Interno y Administración. Ha impulsado iniciativas legislativas orientadas a la vivienda y políticas de desarrollo regional.