"Poker Face" được Gaga biểu diễn tại một số chương trình truyền hình bao gồm AOL Sessions,[45] Cherrytree House của Interscope Records[46] và trên MTV.[47] Bài hát được cô ấy biểu diễn cả bản gốc lẫn bản acoustic piano trong phần mở đầu chuyến lưu diễn "The Fame Ball Tour". Cô đã biểu diễn phiên bản piano và mặc một chiếc váy làm bằng bong bóng nhựa trong suốt và chơi dương cầm bằng kính với giày cao gót và một hình nộm ma-nơ-canh như trong video âm nhạc trước sân khấu. Gaga khẳng định rằng những trái bong bóng trong suốt và cây dương cầm đã được thiết kế để phù hợp với trang phục của cô. Phiên bản gốc được Gaga biểu diễn như một bài hát cuối cùng được khán giả yêu cầu, sau bài "Boys, Boys, Boys".[48] Cô ấy bắt đầu biểu diễn và nói "Một số người nói Lady Gaga là một kẻ lừa dối, và họ đã đúng: Tôi là người lừa dối, và mỗi ngày tôi tự giết mình để làm nên những điều có thực."[23] Gaga mặc một bộ đồ nịt cúp ngực màu da người đính các hạt pha lê và một cái nón hải quân trong khi biểu diễn.[49] Chiếc nón đó cũng như những chiếc găng tay không có ngón được trang trí với những chữ Gaga trên đó.[50]

Vào ngày 1 tháng 4 năm 2009, cả hai bản acoustic và bản gốc của "Poker Face" được biểu diễn trực tiếp tại cuộc thi American Idol. Buổi biểu diễn bắt đầu với cảnh Gaga ngồi trên một cây đàn dương cầm bằng kính cường lực đầy bong bóng và ngập trong ánh sáng màu hồng. Cô ấy bắt đầu hát đoạn thứ hai của bài "Poker Face" với phong cách Bette Midler đi kèm với một người chơi vĩ cầm, mặc một cái váy có đệm vai bằng nhôm sáng loáng và nhuộm tóc trắng bạch kim. Sau đoạn điệp khúc đó, tốc độ bắt đầu tăng từ đoạn mở đầu đầu tiên đến khi bắt đầu hát. Gaga đứng dậy và bắt đầu biểu diễn bài hát giữa sân khấu. Cô ấy mặc một bộ đồ nịt bạc với một ngôi sao to trên vai và trên ngực. Khi bài hát tiến tới đoạn giang tấu, người chơi vĩ cầm chơi đoạn nhạc nhảy và Gaga nhảy một cách điên rồ khắp sân khấu. Buổi biểu diễn kết thúc và gương mặt Gaga nhìn chằm chằm vào khán giả với con mắt trái hóa trang có dây kéo. Buổi biểu diễn đó được miêu tả là một "Màn biểu diễn disco của một nghệ sĩ ngoài hành tinh."[51] Cortney Harding của tạp chí Billboard viết, "Đó là khoảnh khắc hoàn hảo của Gaga trên truyền hình... Buổi biểu diễn ở Mỹ đã cho thấy cô ấy là một ngôi sao nhạc pop thật sự."[52]

Phiên bản acoustic được Gaga biểu diễn ở BBC Live & In-Session vào ngày 19 tháng 4 năm 2009.[53] Cô cũng biểu diễn "Poker Face" ở Vương quốc Anh trong chương trình The Paul O'Grady Show. Đầu tiên cô hát và đánh đàn bản acoustic rồi tiếp tục hát bản gốc, ngoài ra còn có một bản phối theo loại nhạc rock trong Friday Night with Jonathan Ross. Vào ngày 12 tháng 5 năm 2009, Gaga biểu diễn "Poker Face" trong chương trình The Ellen DeGeneres Show, mang một chuỗi quay trên đầu, do nhà thiết kế nón sân khấu Nasir Mazhar thiết kế và chơi piano trong khi đứng trên ghế đẩu.[54] Gaga gọi chuỗi quay đó là "chướng ngại vật của Gaga". Nó làm Ellen DeGeneres không thể đến chào mừng cô vì kích thước của những chiếc vòng quay khá cản trở.[55] Một phiên bản phối âm lại của "Poker Face" và "LoveGame" được Gaga biểu diễn tại lễ trao giải MuchMusic Video Awards vào năm 2009, được dựng cảnh ngoài và trong sân khấu mang dáng dấp đường phố. Buổi biểu diễn này, bao gồm cảnh Gaga bị mắc kẹt trong một chiếc xe điện ngầm và bị các cảnh sát viên (giả) bao quanh sau đó bị bắt đến thành phố New York.[43] Một đoạn của bài hát cũng được Gaga biểu diễn trong tập thứ 35 của chương trình hài kịch Mỹ Saturday Night Live, cô mặc một bộ đồ như quỹ đạo các hành tinh bằng vài vòng kim loại đồng tâm vòng quanh người.[56] Bài hát cũng được biểu diễn trong chuyến lưu diễn "The Monster Ball Tour" của Gaga. Phiên bản piano được Gaga chơi trong khi đứng thăng bằng trên ghế đẩu và giữ một chân trên không. Rapper Kid Cudi cũng lên sân khấu hát với cô ấy khi biểu diễn bài hát của anh mang tên "Make Her Say" có một phần nhỏ của "Poker Face".[57] Phiên bản gốc được biểu diễn ở phần cuối của chương trình. Gaga mặc một chiếc váy làm bằng súng và trong khi biểu diễn cô lắc tay trên không.[58] Ca khúc cũng được biểu diễn tại lễ trao giải Grammy lần thứ 52, Gaga mở màn chương trình với ca khúc khi đứng trên một cái bệ. Đến giữa bài, cô ấy bị ném vào một cái máng đổ rác của Nhà máy Danh vọng (Fame Factory), trước khi hiện lên một lần nữa và ngồi đàn piano, đối diện với Elton John.[59] Vào tháng 5 năm 2011, Gaga đã biểu diễn ca khúc trong chương trình Radio 1's Big Weekend tại Carlisle, Cumbria.[60]