Uczestniczyła w wydarzeniach marcowych. W marcu 1968 roku usunięto ją z uczelni, ponownie przyjęto na studia pod koniec czerwca 1968 r.

W latach 1990-1994 była wiceprzewodniczącą Lubelskiego Sejmiku Samorządowego. W latach 1992-1998 była delegatem Polski do Kongresu Władz Lokalnych i Regionalnych (CLRAE) Rady Europy, w latach 1992-1995 była wiceprzewodniczącą Rady ds. Samorządu Terytorialnego przy Prezydencie RP a w latach 1993-1995 - członkiem Komisji Wspólnej Rządu i Samorządu Terytorialnego.

Do 1994 roku, kiedy wstąpiła do Unii Wolności, Zyta Gilowska była bezpartyjna. Do 1996 roku była członkiem Rady Krajowej Unii Wolności i sekretarzem ds. samorządu terytorialnego UW.

W latach 1997-2001 ponownie była bezpartyjna.

W 2001 roku wstąpiła do ówczesnego Komitetu Wyborców "Platforma Obywatelska". W tym samym roku wystartowała w wyborach parlamentarnych. Otrzymała w nich 11284 głosów i zdobyła mandat poselski. W Sejmie IV kadencji była wiceszefową Komisji Finansów Publicznych. W sierpniu 2002 roku została laureatką rankingu najlepszych posłów, organizowanego przez jeden z tygodników. Jej barwne wypowiedzi docenili jurorzy siódmej edycji plebiscytu "Srebrne Usta", organizowanego przez Program III Polskiego Radia. Z kolei głosami czytelników "Twojego Stylu" została wybrana "Kobietą roku 2002".

Do maja 2005 roku była wiceprzewodniczącą Platformy Obywatelskiej. Wycofała się z partii i życia politycznego po tym, gdy zarzucono jej, że w swoim biurze poselskim w Lublinie zatrudniała synową, a synowi zlecała i płaciła za ekspertyzy prawne. Liderzy PO skierowali sprawę do sądu partyjnego. W wydanym w związku z decyzją o odejściu z partii oświadczeniu Gilowska podkreśliła, że władze PO od początku wiedziały o pracy w jej biurze synowej, którą zatrudniła, zanim weszła ona do rodziny.

W styczniu 2006 roku premier Kazimierz Marcinkiewicz powołał Zytę Gilowską na stanowisko ministra finansów i wicepremiera. W resorcie zastąpiła Teresę Lubińską.

23 czerwca 2006 roku Rzecznik Interesu Publicznego Włodzimierz Olszewski złożył w Sądzie Lustracyjnym wniosek o wszczęcie procesu lustracyjnego Gilowskiej. Olszewski powiedział, że "zebrany materiał wskazywał na możliwość złożenia przez panią Gilowską niezgodnego z prawdą oświadczenia lustracyjnego". Tego samego dnia Marcinkiewicz zdymisjonował Gilowską.

Nowym ministrem finansów został Paweł Wojciechowski.

6 września 2006 roku Sąd Lustracyjny stwierdził, że oświadczenie lustracyjne Zyty Gilowskiej o tym, że nie była agentem SB, jest zgodne z prawdą.

22 września 2006 została powołana na wniosek premiera na stanowiska ministra finansów i wicepremiera w rządzie Jarosława Kaczyńskiego. Stanowisko to obejmowała z przerwą od 7 do 10 września 2007.

14 stycznia 2008 zrezygnowała z mandatu poselskiego. Jej miejsce w Sejmie zajął Jan Filip Libicki.

W 1981 roku uzyskała tytuł doktora nauk ekonomicznych w Uniwersytecie Marii Curie-Skłodowskiej w Lublinie. W roku 1994 w UMSC uzyskała stopień doktora habilitowanego nauk ekonomicznych a w 1999 roku - tytuł profesora nauk ekonomicznych. Była w latach 1972-1985 asystentem, a następnie adiunktem w UMSC

W 1972 roku ukończyła ekonometrię w Instytucie Nauk Ekonomicznych Uniwersytetu Warszawskiego

Jest autorką 220 publikacji naukowych (w tym 20 książek) z zakresu finansów publicznych. Była współautorką projektów: rozdziału VII Konstytucji (Instytut Spraw Publicznych -1997); ustawy o samorządzie województwa (Instytut Badań nad Gospodarką Rynkową-1998). Publikowała także w tygodniku "Wprost".