Wkrótce potem prasa poinformowała, że przyjęła propozycję pracy od właściciela Polsatu Zygmunta Solorza-Żaka i rozpoczęła pracę w TV Biznes, gdzie prowadziła program publicystyczny Sam na sam. Od czerwca 2008 do marca 2009 prowadziła autorski program Dorota Gawryluk – Konfrontacje w Polsacie. Od lutego 2009 prowadzi Wydarzenia w Polsacie, a od lutego do grudnia 2016 była też szefową tego programu. W Polsat News prowadziła programy: od 2009 do 2018 i od 2020 do 2024 Gość Wydarzeń, od kwietnia 2018 do czerwca 2020 Wydarzenia i Opinie, od kwietnia 2013 do 2015 na zmianę z Jarosławem Gugałą Premierzy, od lutego do grudnia 2016 Prezydenci i premierzy oraz od marca do grudnia 2017 autorski program #DorotaGawrylukZaprasza. W marcu 2018 została dyrektorem pionu informacji i publicystyki Telewizji Polsat, w grudniu 2023 roku została odwołana z tej funkcji. Objęła następnie stanowisko dyrektora pionu kanałów tematycznych. Od marca 2024 do czerwca 2025 prowadziła autorski program Lepsza Polska, a od września 2025 prowadzi autorski program Kalejdoskop Wydarzeń.
Pisała felietony dla tygodnika „Uważam Rze” oraz dzienników „Rzeczpospolita” i „Fakt”.