Działalność polityczna thumb|left|Prezydent Lech Kaczyński ponownie powołuje Zytę Gilowską na wicepremiera i ministra finansów, 22 września 2006 thumb|Prezes Rady Ministrów Beata Szydło przemawiająca na uroczystościach pogrzebowych Zyty Gilowskiej (11 kwietnia 2016) W latach 90. działała w Kongresie Liberalno-Demokratycznym. Bez powodzenia kandydowała do Sejmu z 1. miejsca lubelskiej listy tej partii w wyborach parlamentarnych w 1993. Następnie należała do Unii Wolności, zasiadając w latach 1994–1996 w radzie krajowej. W latach 1990–1998 była radną rady miejskiej w Świdniku.
Była posłem na Sejm IV kadencji, zasiadała w klubie parlamentarnym Platformy Obywatelskiej. W wyborach startowała z okręgu lubelskiego, uzyskując 11 284 głosy. W Sejmie IV kadencji pełniła funkcję zastępcy przewodniczącej Komisji Finansów Publicznych. W PO zasiadała w prezydium klubu parlamentarnego, była przewodniczącą regionu lubelskiego i od 27 czerwca 2003 do 21 maja 2005 wiceprzewodniczącą partii. Wystąpiła z Platformy Obywatelskiej również w maju 2005 w związku z oskarżeniami o nepotyzm. Zarzucano jej, że zatrudniła w swoim biurze poselskim swoją synową oraz opłacała pracę swojego syna Pawła Gilowskiego jako eksperta prawnego z pieniędzy przeznaczonych na obsługę biura.