Petit gabarit de 1m64, elle est une grande spécialiste de la terre battue. Elle a fait partie des meilleures joueuses du monde en simple (5eme joueuse mondiale en juin 2013) et en double (n°1 mondiale en double avec Roberta Vinci depuis septembre 2012). Ensemble elles ont réussi le grand chelem en double après leur victoire à Wimbledon en 2014. Elle compte 10 victoires en simple sur le circuit WTA (un record pour une joueuse italienne) dont quatre en 2012  : Acapulco en 2012 et 2013, Barcelone en 2012, Budapest en 2012, Palerme en 2008 et 2012 puis Portoroz en 2008, Rio de Janeiro en 2015, Dubai en 2016 et Indian Wells Challenger Series en 2018. 10 finales perdues notamment à Roland Garros en 2012 (demi-finaliste en 2013 et à l'US Open en 2012; quart de finaliste à l'Open d'Australie en 2012 et à Roland-Garros en 2014) et à Rome en 2014. Excellente joueuse de double, elle a remporté 29 victoires (22 avec sa compatriote Roberta Vinci ) dont Wimbledon en 2014, Roland-Garros et l'US Open en 2012 et l'Open d'Australie en 2013 et 2014 (finaliste à l'Open d'Australie en 2012 et à Roland-Garros en 2013 et 2014). Elle a remporté son dernier titre en double à 37 ans à Linz en février 2024 associée à Jasmine Paolini. Victorieuse de la Fed Cup en 2009, 2010 et 2013. Championne du monde ITF en double en 2012, 2013 et 2014 (avec Vinci). Elles ont mis fin à leur collaboration en mars 2015. Début août 2017, elle a été suspendue deux mois pour un contrôlée positif lors d'un test effectué en février 2017.