Toujours présent au tennis féminin à 43 ans en 2023 (36eme joueuse mondiale en mars 2019). Avec sa soeur cadette Serena (elles se sont affrontées 30 fois en carrière dans un tournoi WTA ; 12 victoires pour Venus), elle fait partie des meilleures joueuses de l'histoire du tennis féminin (encore 8eme joueuse mondiale en juin 2016 à 36 ans) avec 23 titres en Grand Chelem. Numéro 1 mondiale trois fois en carrière pour un total de 11 semaines en 2002, elle fut la première joueuse noire à occuper cette place. Dans les tournois du Grand Chelem, elle a remporté 7 titres en simple (271 matches remportées pour 85 défaites en 93 tournois du Grand Chelem, record féminin), 14 en double et 2 en double mixte entre 1999 et 2012. Elle est considérée comme étant l'une des meilleures joueuses de l'histoire sur gazon. Elle est avec Serena l'une des joueuses la plus titrée avec 49 victoires en simple (34 finales perdues) dont 7 en Grand Chelem. Victorieuse à l'US Open en 2000 et 2001 (finaliste en 1997 et 2002) et à Wimbledon en 2000, 2001, 2005, 2007 et 2008 (finaliste en 2002, 2003, 2009 et 2017 à 37 ans). Egalement finaliste à Roland Garros en 2002 et à l'Open d'Australie en 2003. Elle a disputé neuf finales en tournoi du Grand Chelem face à Serena  : Australie en 2003 et 2017, Roland Garros en 2002, Wimbledon en 2002, 2003, 2008 et 2009 et l'US Open en 2001 et 2002.

En novembre 2008, elle gagne son premier Masters (finaliste en 2009 battue pat sa soeur Serena et en 2017). Lors de la saison 2000, elle a enrégistré 35 victoires d'affilée, un record en WTA (sa soeur est à 33 victoires de suite en 2013). Victorieuse de 22 tournois en double dont 14 du Grand Chelem associée à  Serena : Roland-Garros en 1999 et 2010, l'US Open en 1999 et 2009 ; Wimbledon en 2000, 2002, 2008, 2009, 2012 et 2016 ; l'Open d'Australie en 2001, 2003, 2009 et 2010. Avec des victoires à Wimbledon et à l'US Open en 2009, puis à l'Open d'Australie et à Roland-Garros en 2010, les Williams ont réussi ce que l'on nomme le "Grand Chelem sur deux ans". Elles sont ainsi la troisième paire à signer pareil exploit après leurs compatriotes Martina Navratilova et Pam Shriver s (en 1983-1984) et le couple américain-russe Gigi Fernandez et Natasha Zvereva (en 1992-1993). Elle a remporté deux autres titres en Grand Chelem cette fois en double mixte associé à Justin Gimelstob, l'Open d'Australie et à Roland Garros en 1998. Championne olympique en simple en 2000 et en double (avec Serena) en 2000, 2008 et 2012 (finaliste en double mixte avec Rajeev Ram en 2016 ; grâce à sa médaille en 2016, elle a égalé la britannique Kathleen McKane, la seule avant elle à avoir glané cinq médailles olympiques, entre 1920 et 1924. Elle partage toutefois le record de médailles d'or (4) avec sa cadette Serena. Victorieuse de la Coupe du Grand Chelem en 1998 (finaliste en 1999) et de la Fed Cup en 1999 (finaliste en 2018 mais absente de la finale). Sacrée championne du monde en double avec Serena en 2009 avec trois succès en Grand Chelem (Australie, Wimbledon et US Open). N°1 mondiale pendant 11 semaines entre février et juillet 2002 détrônée par sa soeur. 812 victoires pour 256 sur le circuit WTA depuis 1994. Elle possédait l'un des services les plus rapides au monde pour une femme :  207 km/h (129 mph) à l'US Open 2007. Elle avait déjà réalisé un service chronométré à 204 km/h en 1998, à l'âge de 18 ans seulement. Comme sa soeur Serena, elle fait partie des athlètes féminines les plus riches qui a accumulé plus de 41 millions $ en carrière. A noter qu'en plus de 20 ans de carrière, les soeurs Williams ont remporté à elles deux 44 titres du Grand Chelem : 30 en simple (23 pour Serena) et 14 en double (en 14 finales) !