22 września 2006 została powołana na wniosek premiera na stanowiska ministra finansów i wicepremiera w rządzie Jarosława Kaczyńskiego. 7 września 2007 została odwołana z funkcji wicepremiera i ministra finansów z jednoczesnym powołaniem na sekretarza stanu w Ministerstwie Finansów i tymczasowego kierownika resortu. 10 września tego samego roku ponownie została powołana na oba urzędy.
W wyborach parlamentarnych w 2007 po raz drugi uzyskała mandat poselski, kandydując z listy Prawa i Sprawiedliwości w okręgu poznańskim i otrzymując 54 307 głosów. 14 stycznia 2008 zrezygnowała z zasiadania w Sejmie, jej miejsce zajął Jan Libicki.
16 lutego 2010 prezydent Lech Kaczyński ogłosił decyzję o powołaniu jej w skład Rady Polityki Pieniężnej. Po uprzednim złożeniu przez nią rezygnacji, prezydent Bronisław Komorowski odwołał Zytę Gilowską z RPP 4 października 2013Postanowienie Prezydenta Rzeczypospolitej Polskiej z dnia 3 października 2013 r. nr 1131-21-2013 o odwołaniu członka Rady Polityki Pieniężnej ().. W październiku 2015 została członkinią Narodowej Rady Rozwoju powołanej przez prezydenta Andrzeja Dudę.
Zmagała się z ciężką chorobą serca, zmarła w Świdniku 5 kwietnia 2016.