אלבומה התשיעי של הלהקה, Systematic Chaos, יצא ב-5 ביוני 2007. אלבום זה היווה אלבומה הראשון של הלהקה תחת חברת התקליטים Roadrunner Records (להלן RR). הדבר הראשון אותו עשתה RR היה קידום מכירות אגרסיבי של האלבום, וכתוצאה מכך האלבום הגיע למקום ה-19 בטבלת בילבורד 200. זוהי הכניסה הטובה ביותר לאלבום מקטלוג הלהקה בכל שנות קיומה. בנוסף לכך צולם קליפ ראשון מאז אמצע שנות ה-90. ב-14 ביולי 2007 פורסם הקליפ לשיר Constant Motion. עם זאת, הלהקה נתנה אור ירוק לכתיבת ספר ביוגרפי על פועלה. הספר נכתב על ידי ריץ' וילסון תחת הכותרת "Lifting Shadows", והוא פורס את 20 שנות הפעילות הראשונות של הלהקה.
האלבום החדש מכיל שמונה רצועות אך שבעה שירים. השיר האפי באלבום, העונה לשם "In the Presence of Enemies", מחולק לשניים, ומוצג כשיר שפותח וסוגר את האלבום. סאגת האלכוהול של פורטנוי ממשיכה גם באלבום זה בשיר "Repentance" עם שלבים שמונה ותשע של תוכנית "אלכוהוליסטים אנונימיים". בשיר זה מצטרפים אמנים רבים לשירה, וביניהם ג'ון אנדרסון, דייוויד אלפסון, סטיבן וילסון והגיטריסטים ג'ו סטריאני וסטיב ואי. שיר פוליטי נוסף מצטרף גם הוא לאלבום זה, Prophets of War.
Chaos in Motion, סבב ההופעות לשנת 2007–2008 החל באיטליה, בפסטיבל Gods of Metal ב-3 ביוני 2007. הלהקה הופיעה גם בפסטיבלים Fields of Rock בהולנד, Download שבבריטניה ו-Hellfest שבצרפת, יחד עם להקות כדוגמת קורן, מגאדת', מסטודון וסלייר. הלהקה המשיכה לסבב הופעות צפון אמריקני שהחל ב-24 ביולי בסן דייגו שבקליפורניה והסתיים ב-26 באוגוסט בפילדלפיה שבפנסילבניה. ללהקה היו שתי להקות פותחות: רדמפשיין ואינטו איטרניטי. ב-26 בספטמבר הלהקה חזרה לסבב הופעות אירופאי בו הלהקה הפותחת הייתה סימפוני איקס. סבב זה נמשך עד 11 בנובמבר. ב-12 בינואר 2008 הלהקה חזרה להופיע עם סבב אסייתי, ולאחר-מכן בחודשים פברואר ומרץ הופיעה לראשונה בשווקים חדשים: אוסטרליה והודו. הלהקה סגרה את סבב ההופעות עם חזרה לשוק חדש נוסף: דרום-אמריקה בחודש מרץ.
Greatest Hit, and 21 Other Pretty Cool Songs (שנת 2008).
ב-12 בינואר 2008 הופיעה הודעה באתר הרשמי של הלהקה אשר הודיעה על הוצאתו של אלבום אוסף כפול העונה לשם Greatest Hit (and 21 other pretty cool songs), וניתן לו תאריך ההוצאה 1 באפריל. כותרת האלבום מתייחסת בבדיחות לשם השיר המצליח ביותר של הלהקה ברדיו: "Pull Me Under".
Black Clouds &amp; Silver Linings (שנת 2009).
ב-7 באוקטובר 2008 חזרו חברי הלהקה אל אולפן ההקלטות לכתיבת והקלטת אלבומם העשירי. האלבום, לו ניתן השם Black Clouds &amp; Silver Linings, יצא לאור ב-23 ביוני 2009.
כאשר נתבקש לתאר את האלבום, הגיב מייק פורטנוי כך: "תארו אלבום של DT עם כל השירים הללו יחדיו: A Change of Seasons, Octavarium, Learning to Live, Pull Me Under ו-The Glass Prison". ג'ורדן רודס הוסיף כי הלהקה נכנסת לתחום הגות' בכל הנוגע לתחום הקלידים.
ב-13 בפברואר הלהקה הכריזה על חזרתו של פסטיבל Progressive Nation ועל הלהקות החדשות שתשתתפנה בו: Beardfish, Pain of Salvation (שתיהן נאלצו לבטל את הופעותיהן בגלל בעיות פיננסיות בחברת התקליטים שלהן) ו-Zappa Plays Zappa. סבב הופעות של הפסטיבל התקיים בצפון אמריקה בין החודשים יולי ואוגוסט.
כמו כן בתאריך זה הכריזה הלהקה על הגעתה לראשונה לישראל להופעה. ההופעה התקיימה ב-16 ביוני. באחד מקטעי הסיום של המופע ניגנה הלהקה, כקטע מעבר אינסטרומנטלי מיוחד, את השיר "הבה נגילה" כמחווה מיוחדת לקהל בישראל.
לאחר תום הפסטיבל כתבה והקליטה הלהקה קטע אינסטרומנטלי עבור המשחק God of War III. קטע זה נכנס לתוך ה-God of War: Blood &amp; Metal EP ושמו Raw Dog. הקלטה זו היוותה כהקלטה האחרונה של הלהקה יחד עם מייק פורטנוי כמתופף.
עזיבתו של פורטנוי והאלבום A Dramatic Turn of Events (שנים 2010-2012).
במהלך ריאיון שנערך ביוני 2010 עם הזמר ג'יימס לאברי, הודיע לאברי כי הלהקה תכנס לאולפן בינואר 2011 על מנת להקליט אלבום אולפן חדש, ה-11 במספר.
מתופף ומייסד הלהקה, מייק פורטנוי אישר גם הוא את השמועות שהלהקה תכנס שוב לאולפן ההקלטות בתחילת 2011, אלא שב-8 בספטמבר הודיע פורטנוי שהוא עוזב את הלהקה אחרי 25 שנה, לטובת הפרויקטים הצדדיים שלו. בתגובה, הודיעו חברי הלהקה הנשארים שהלהקה אינה מתפרקת ואף תיכנס בינואר 2011 לאולפן ההקלטות. בהודעה לעיתונות איחלו חברי הלהקה לפורטנוי הצלחה בהמשך דרכו והביעו צער על עזיבתו.
בחודש שלאחר עזיבתו של פורטנוי, החלה הלהקה לחפש מתופף חדש שימלא את מקומו. הלהקה בחרה שבעה מתופפים שמתוכם ייבחר אחד שיצורף ללהקה. על אף שהמתופף נבחר כבר באוקטובר 2010, הלהקה שמרה על זהותו בסודיות עד לאפריל 2011. בחודש זה הלהקה פרסמה סרט דוקומנטרי בשלושה חלקים בשם "The Spirit Carries On" על תהליך האודישנים של בחירת המתופף. ב-29 באפריל פרסמה הלהקה את החלק השלישי והאחרון של הסרט ב-יוטיוב ובו הכריזו שהמתופף החדש הוא מייק מנג'יני.
ב-8 ביוני 2011, פרסמה הלהקה באתרה הרשמי את שם האלבום החדש שלהם שנקרא A Dramatic Turn of Events ואת רשימת השירים שלו. האלבום יצא לאור ב-13 בספטמבר בידי חברת התקליטים RoadRunners.
הסינגל הראשון מתוך האלבום נקרא "On The Backs of Angels" והוא פורסם בעמוד ה-YouTube של הלהקה ב-29 ביוני.
Dream Theater ועתיד (2013-הווה).
ב-2012, הודיעה הלהקה כי תוציא אלבום אולפן חדש הנושא את שם הלהקה ה-12 במספר בשנת 2013. באותה שנה, דורג האלבום "Scenes from a Memory" במקום ה-1 במגזין הרולינג סטון ברשימת אלבומי הרוק המתקדם הטובים ביותר בין האלבומים האלבום הביס אלבומי פרוג קלאסיים רבים כמו: 2112 של ראש, Close to the Edge של יס, The Dark Side of the Moon של פינק פלויד ורבים אחרים.
בדצמבר של אותה שנה, הלהקה הוחתמה מחדש עם חברת Roadrunner Records לאחר שהוחתמה לראשונה בחברה 5 שנים לפני כן. לאחר מכן, הלהקה החלה לעבוד על האלבום החדש. אלבומה ה-12 של הלהקה הנושא את שמה, יצא לאור לראשונה ב-23 בספטמבר 2013. האלבום מכר כ-34,000 עותקים בשבוע הראשון ובמצעד הבילבורד הגיע למקום ה-7. אלבומה השלישי ברצף של הלהקה להגיע לעשרת הטובים במצעד. האלבום הגיע למצעדים ב-24 מדינות. ב-5 בנובמבר 2013, אלבום ההופעה השישי של הלהקה, Live at Luna Park בו הלהקה מנגנת בשתי הופעות מהסיבוב לאלבום הקודם בבואנוס איירס, ארגנטינה, יצא לאור.
ב-6 בינואר 2014, פטרוצ'י אמר כי הלהקה חושבת כבר על רעיונות לאלבום אולפן 13. ב-15 בינואר של אותה שנה, יצאה הלהקה לסיבוב הופעות המקדם את האלבום החדש. הסיבוב הסתיים באפריל 2014.
ב-29 בינואר 2016 יצא אלבומה ה-13 של הלהקה The Astonishing. האלבום עוסק בעתיד דיסטופי, בעלילה שלפיה מוזיקה נוצרת על ידי מכונות בלבד. משך האלבום הוא מעל שעתיים וכולל 34 שירים שכולם נכתבו על ידי פטרוצ'י והולחנו על ידיו ועל ידי רודס.
ב-22 בפברואר 2019 יצא אלבומה ה-14 של הלהקה, Distance over Time. בניגוד לאלבום הקודם, אלבום זה אינו אלבום קונספט, והלהקה העידה כי כתבה והלחינה את השירים לאלבום בתהליך מהיר שארך 18 ימים, בדומה לתהליך היצירה שעומד מאחורי האלבום Train of Thought משנת 2003.
ב-22 באוקטובר 2021 יצא אלבומה ה-15 של הלהקה, A View from the Top of the World. זה היה אלבומה הראשון שהוקלט באולפן משלהם. האלבום מכיל שבעה שירים.
הופעות חיות.
Dream Theater היא אחת הלהקות בעלת הגיוון הרב ביותר בהופעות שלה. הדוגמה המובהקת ביותר לכך היא מדיניות הרוטציה המבוצעת ברשימת השירים של ההופעות. כלומר, לכל הופעה של הלהקה נוצרת רשימת שירים שונה לאחר תהליך קפדני של מייק פורטנוי, כדי לוודא כי רשימות השירים בהופעות השונות תהיינה מגוונות ומקוריות עד כמה שניתן. גורמים כגון רשימות שירים מהופעות קודמות של הלהקה בערים קודמות בהן היא הופיעה נלקחות בחשבון, על-מנת לוודא כי מעריצים אשר באים לצפות בלהקה מספר פעמים רצוף לא יראו את אותם השירים מבוצעים בפעם השנייה. רשימות שירים משנים קודמות גם נלקחות בחשבון לטובת אותם מעריצים אשר צפו בלהקה במשך מספר סיבובי הופעות באופן רצוף. מאז עזיבתו של פורטנוי את הלהקה והחלפתו במייק מנג'יני, נשאר סט קבוע לכל סיבוב הופעות עם שינויים קלים של שיר אחד ממופע למופע.
בעוד שרוב הופעות המוזיקה נמשכות כשעה וחצי, משך ההופעות של Dream Theater חורג לעיתים מהשעה וחצי המקובלות - לעיתים כשעתיים עד שלוש שעות ואף יותר. כך למשל, ההופעה ביפן Live at Budokan נמשכה כשעתיים וחמישים דקות. ההופעה אשר הוקלטה להוצאת ה-DVD בשם Live Scenes From New York ארכה כארבע שעות ובסופה לאברי התלוצץ והתנצל על ה"סט הקצר". פורטנוי התאשפז לזמן קצר בסיומה של אותה ההופעה.