Numéro-1 mondiale pendant 64 semaines entre octobre 2017 et janvier 2019. Entre janvier 2014 et août 2021, elle a figuré pendant 373 semaines de suite dans le top-10 mondial.

Petit gabarit puissant de 1m68, elle a été l'une des meilleures joueuses du circuit avec 24 titres à son actif dont deux en Grand Chelem, Roland-Garros en 2018 et Wimbledon en 2019 (finaliste à Roland-Garros en 2014 et 2017 et à l'Open d'Australie en 2018 ; demi-finaliste à Wimbledon en 2014, à US Open en 2015 et à l'Open d'Australie en 2020 ; 112 victoires pour 44 défaites en Grand Chelem entre 2010 et 2022). Elle a notamment gagné neuf WTA 1000 ; 17 finales perdues dont trois fois à Cincinnati et une fois au Masters en 2014.

Révélation de l'année 2013, elle avait remporté 6 tournois cette année-là (une première en WTA depuis Steffi Graf en 1986), Nuremberg (terre battue), 's-Hertogenbosch (gazon), Budapest (terre battue), New Haven (dur), Moscou (dur) et le Tournoi International des Championnes. AvecLe 9 octobre 2017, elle est devenue la 25eme joueuse et la première Roumaine de l'histoire à accéder à la première place mondiale. Elle finit deux fois l'année en tant que n°1 mondiale : en 2017 (sans aucun titre en Grand Chelem) et 2018. Elle compte également une victoire en double (une finale perdue). En octobre 2022 lors de l'US Open, elle a été suspendue pour dopage par la WTA, contrôlée positive à une substance interdite. De ce fait, elle a été suspendue pour quatre ans en septembre 2023, une suspension réduite à neuf mois en mars 2024. De retour à la compétition, elle a annoncé sa retraite sportive à 33 ans devant son public après sa défaite au premier tour du tournoi de Cluj (WTA 250) par l'Italienne Lucia Bronzetti (6-1, 6-1). 580 victoires pour 241 défaites en carrière.