Öğrencilik yıllarında TRT Ankara Radyosu'nda çocuk saati ve radyo tiyatrosu programları yapan Baykal, 1977 yılında TRT'de Mehmet Ali Erbil ile birlikte "Metronom" adlı eğlence programını sunmuş, bu dönemde adını geniş bir izleyici kitlesine duyurmuştur.
Tiyatro kariyerine Devlet Tiyatrosu’nda devam eden Derya Baykal, 10 yıl boyunca bu kurumda sahne almış, ardından özel tiyatrolarda da önemli roller üstlenmiştir. 1983 yılında Ankara Sanat Tiyatrosu’nda "Bir Şehnaz Oyun" adlı oyunla sahneye çıkmıştır. 1986 yılında Ortaoyuncular’a katılmış ve burada uzun yıllar süren başarılı bir kariyer yapmıştır. Ferhan Şensoy'un yazdığı "Şu Gogol Delisi" adlı tek kişilik oyundaki rolüyle "Avni Dilligil En İyi Kadın Oyuncu" ödülünü kazanmıştır.
Televizyon dünyasında da büyük bir yer edinen Baykal, özellikle "Masalcı Abla" olarak tanınmıştır. 1977'de TRT'de çocuk programı sunarken, seslendirme çalışmaları ve televizyon dizileriyle ödüller kazanmış, yılın seslendirme sanatçısı, sunucusu ve dublaj sanatçısı olarak pek çok ödül almıştır. Ayrıca "Derya Baykal’la Gülümse" adlı televizyon programını sunarak el işleri konusunda izleyicilere rehberlik etmiştir.
Derya Baykal, 1978 yılında Levent Baykal ile evlenmiş ve bu evlilikten bir oğlu olmuştur. Daha sonra ikinci evliliğini spiker Orhan Ertanhan ile yapmıştır. 1988 yılında Ferhan Şensoy ile evlenen Baykal, bu evlilikten iki kız çocuğu dünyaya getirmiştir. Eşiyle birlikte birçok projeye imza atan Baykal, Ortaoyuncular'da sahneye koyduğu "Haldun Taner Kabare" adlı oyunla dikkat çekmiştir.
