W wyborach parlamentarnych w 2005 startowała z listy SLD w okręgu gdańskim, uzyskując 12 861 głosów. Zasiadała w komisji śledczej ds. banków i nadzoru bankowego. 30 marca 2007 Sejm odmówił uchylenia jej immunitetu w sprawie korupcyjnej. W przedterminowych wyborach w 2007 bez powodzenia ubiegała się o reelekcję z listy Lewicy i Demokratów.
W październiku 2009 rozpoczął się jej proces karny, w którym oskarżona została o przyjęcie korzyści majątkowej od członka tzw. mafii paliwowej. Według mediów oskarżenie zostało oparte głównie na wyjaśnieniach malborskiego policjanta, który później zmienił swoją wersję, a w maju 2011 popełnił samobójstwo. W grudniu 2013 Małgorzata Ostrowska została w pierwszej instancji uniewinniona od popełnienia zarzucanego jej czynu, a wyrok ten został utrzymany w mocy przez Sąd Apelacyjny w Gdańsku w marcu 2015.