Emma Thölin stod för Örgrytes avgörande mål efter 65 minuter.
Örby startade matchen piggt och tog ledningen direkt i början av matchen. Efter bara fyra minuter slog Maja Wrångemyr till.
Örgryte kvitterade till 1-1 i 21:a minuten, när Mia Karisik hittade rätt.
Örgryte tog också ledningen i 24:e minuten, genom Emma Berthold.
Örby kvitterade till 2-2 i slutet av första halvleken, på nytt genom Maja Wrångemyr. I 65:e minuten nätade Emma Thölin på straff, och gav Örgryte ledningen.
Det här var Örbys andra uddamålsförlust den här säsongen.
Det här betyder att Örgryte ligger på sjätte plats i tabellen, och Örby är på tolfte plats.
Nästa motstånd för Örby är Helsingborg. Lagen möts söndag 19 maj 13.00 på Olympia.