Lagförslaget, om det får den polska presidentens godkännande, ses allmänt som ett slag mot medias yttrandefrihet och oberoende i Polen. Lagförslaget kommer nu att gå till senaten.
Tidigare på onsdagen röstade parlamentet med 229-227 för att avbryta sessionen och skjuta upp en omröstning om lagen.
Därefter beordrade Elzbieta Witek, en partimedlem i Lag och Rättvisa, ytterligare en omröstning för att återuppta förhandlingarna trots tjut av upprördhet från oppositionen. Regeringen vann den andra omröstningen med 230 mot 225.
Demonstranter samlades framför parlamentet efter omröstningen. En del av demonstranterna greps av polisen, rapporterar AP.
I praktiken innebär medielagen, som maktpartiet Lag och Rättvisa (PiS) vill införa, att den populära tv-kanalen TVN24 förbjuds i sin nuvarande form. Tv-kanalen ägs av det amerikanska mediebolaget Discovery Inc.
"Dagens omröstning [...] är en attack mot frihet, en attack mot media som är oberoende av regeringen", skriver Grzegorz Schetyna från det största oppositionspartiet Civic Platform på Twitter.
Lagen skulle hindra icke-europeiska ägare från att ha kontrollerande andelar i polska medieföretag. Det handlar alltså om personer i länder utanför EES-samarbetet, som inte skulle få äga medieföretag i landet.
Kritiker ser lagförslaget som ett hot mot mediefriheten - Vänstern vill att Elżbieta Witek avskedas
Tv-kanalen TVN24 är kritisk till den nationalistiska högerregeringen och har avslöjat fel som begåtts av polska myndigheter. TVN24 är en viktig källa för nyheter för många polacker.
"Efter beslutet att återuppta omröstningen som förlorats av PiS, meddelade Krzysztof Gawkowski, ledare för Vänstern, att han skulle lämna in en motion om att avskeda Elżbieta Witek från sin roll som talman för Sejm [parlamentet]", twittrade TVN24.
Lag och Rättvisa säger att lagen behövs för att stoppa fientliga utländska makter från att ta kontroll över mäktiga programföretag och att lagförslaget är i linje med regler i andra europeiska länder.
Kritiker säger att det öppnar upp vägen för ett statligt kontrollerat företag att ta kontroll över TVN. Det här kommer efter ett övertagande av den regionala tidningskoncernen Polska Press av den statliga energigiganten PKN Orlen.
Lagförslaget har också kritiserats starkt i USA, som har varnat för att det kan påverka utländska investeringar i Polen negativt.
Total omvändning – tidigare i dag sades det att parlamentet skjutit upp omröstningen till september
"Den parlamentariska majoriteten, sammanfogad med korruptionens och utpressningens lera, smulas sönder inför våra ögon", skrev tidigare europeiska rådets ordförande Donald Tusk, som leder oppositionspartiet Civic Platform, på Twitter om beslutet tidigare i dag.
Vissa oppositionella lagstiftare jublade då och sa att det fortfarande fanns hopp om att bevara medias oberoende. Vändningen uppfattades som ett tecken på att medialagen inte hade stöd inom parlamentet.
Utvecklingen i parlamentet följde två dagars politisk omvälvning som gjorde att premiärministern under tisdagen avskedade biträdande premiärministern PJG:s ordförande Jaroslaw Gowin, som motsatte sig medialagen.
Medialagen betraktas som ett hot mot mediefriheten och demokratin av de tusentals polacker begav sig ut på gatorna i 80 städer i landet för att protestera mot regeringens förslag på tisdagen.
Källor: AFP, AP, REUTERS