Dopo la carriera juniores, la tennista ottiene un primo risultato nel circuito ITF nel 2012, quando raggiunge la semifinale del torneo di Braunschweig, perdendo dalla filippina Katharina Lehnert per 6(3)-7, 6-4, 3-6.
Il 2013 parte subito bene con la finale al torneo ITF di Kaarst, dove perde contro la tedesca Julia Kimmelmann. Il mese successivo, sconfiggendo in finale la svizzera Timea Bacsinszky, vince il suo primo titolo ITF a Kreuzlingen. In seguito, dopo aver perso in finale il torneo di Prerov contro l'ungherese Reka-Luca Jani, vince i tornei ITF di Praga e di Vendryne, battendo in finale, rispettivamente la slovacca Lenka Jurikova e la ceca Katerina Vankova.
Nel 2014, dopo aver ottenuto il titolo al torneo di Wiesbaden, partecipa alle qualificazioni del torneo WTA di Bad Gastein, perdendo subito al primo turno dalla canadese Gabriela Dabrowski per 6-4, 4-6, 5-7. L'anno si chiude con la sconfitta in finale al torneo ITF di Minsk contro la croata Ana Vrljic per 6-3, 4-6, 6(7)-7.
Il 2015 segna l'ingresso della tennista nel circuito WTA; infatti dopo aver perso in finale sia al torneo di Prerov che a quello di Braunschweig, a novembre partecipa al torneo WTA 125K Series di Limoges, dove perde al primo turno contro la francese Caroline Garcia per 6-1, 2-6, 5-7.
2016: Primo titolo WTA 125Modifica
Nel circuito ITF, nel 2016 vince il torneo a Trnava, sconfiggendo in finale la ceca Karolina Muchova per 6-1, 6-3 e raggiunge la finale a Gyor e al torneo ITS Cup di Olomouc. Nel circuito WTA raggiunge il secondo turno al torneo di Katowice, al torneo WTA 125K Series di Bol e al torneo di Quebec City. Inoltre partecipa al suo primo torneo Slam, a Wimbledon, dove, dopo essere passata dalle qualificazioni, raggiunge il secondo turno, battendo l'ex numero 1 Ana Ivanovic, ma poi perdendo dalla tedesca Anna-Lena Friedsam. Nell'ultima parte dell'anno, dopo aver mancato la qualificazione allo US Open, vince il suo primo titolo WTA, al torneo WTA 125K Series di Limoges, sconfiggendo in finale la francese Caroline Garcia per 6-4, 6-0.
L'anno si apre con le vittorie ai tornei ITF di Shenzhen e di Croissy-Beauborg. A maggio partecipa al Roland Garros, perdendo al secondo turno dalla testa di serie nr 2, Karolina Pliskova per 2-6, 6-4, 3-6, mentre ad agosto, dopo essere passata dalle qualificazioni, raggiunge il secondo turno al torneo Premier 5 di Toronto. Dopo aver perso al secondo turno allo US Open contro la francese Caroline Garcia, chiude l'anno alla posizione nr 73.
2018-2019: 1° finale InternationalModifica
Nel 2018, dopo aver preso la finale al torneo ITF di Budapest, raggiunge i quarti di finale al torneo di Seul, dove perde poi contro la tennista Hsieh, Su-Wei per 0-6, 1-6 ed approda alla finale del torneo di Linz, dove viene sconfitta dall'italiana Camila Giorgi con il risultato di 3-6, 1-6[1]. L'anno si conclude con la seconda vittoria al torneo WTA 125K Series di Limoges, dove sconfigge in finale la russa Evgenija Rodina con il punteggio di 6-2, 6-2.
Il 2019 si apre con la sconfitta al secondo turno al torneo di Shenzhen per mano della tennista bielorussa, testa di serie nr 1, Aryna Sabalenka. Dopo aver perso al primo turno agli Australian Open contro l'ucraina Lesia Tsurenko, raggiunge i quarti di finale al torneo di San Pietroburgo, dove perde ancora contro Aryna Sabalenka, con il punteggio di 3-6, 4-6. A Budapest centra la prima semifinale dell'anno: batte Arn (4-6 6-1 6-4), Rus (6-4 6-0) e Parmentier (6-3 6-2), prima di cedere a Van Uytvanck al tie-break del terzo set (dopo non aver convertito ben 5 match-point).[2] Ad Indian Wells ottiene un buon terzo turno, superando Rebecca Peterson e, soprattutto, Caroline Wozniacki (testa di serie numero 13, per 7-5 2-6 7-5) prima di perdere da Belinda Bencic per 4-6, 2-6. Dopo questo torneo, inanella 6 sconfitte consecutive all'esordio (vincendo appena 2 set in totale). Torna a vincere in quel di Norimberga, dove sconfigge Jana Cepelova (qualificata, per 6-4 6-2) prima di venir battuta nettamente dalla connazionale Kudermetova (0-6 4-6). Gioca al Roland Garros, dove ottiene 2 vittorie di valore su Buzarnescu, testa di serie numero 30, e Samantha Stosur, finalista dell'edizione 2010. Si arrende al terzo turno, dove perde sorprendentemente dalla qualificata spagnola Bolsova in 2 parziali. A 'S-Hertogenbosch inaugura la stagione su erba; nei primi due turni elimina due tenniste belghe (Mertens, numero 21 del mondo, e Bonaventure) prima di cedere ai quarti alla futura campionessa, Alison Riske. Dopo essere uscita subito a Birmingham, disputa un ottimo torneo a Eastbourne: la russa coglie, per la seconda volta in stagione, ai quarti di un torneo Premier, sconfiggendo Tomljianovic, Bencic e Ostapenko; si arrende a Karolina Pliskova per 2-6 0-6. A Wimbledon esce di scena subito per mano di un'altra ceca, Katerina Siniakova, che la batte per 6-2 1-6 1-6. Nell'estate americana ottiene il miglior risultato a Toronto: supera le qualificazioni senza perdere un set e, nel tabellone principale, elimina Misaki Doi e Shuai Zhang. Perde al terzo turno dalla testa di serie numero 8, Serena Williams, per 5-7 4-6. Dopo un secondo turno allo US Open (dove viene sconfitta da Shuai Zhang, battuta poche settimane prima alla Rogers Cup), centra la seconda semifinale dell'anno in un torneo WTA in quel di Seoul. Nella circostanza, da testa di serie numero 2, si impone su Greet Minnen, Krystina Pliskova e Kristie Ahn prima di cedere il passo a Magda Linette in due tie-break. Nella trasferta cinese coglie un terzo turno a Pechino dopo aver avuto la meglio di Simona Halep al secondo turno per 6-2 6-3, centrando la prima vittoria su una top-five in carriera.[3] Al turno successivo perde da Daria Kasatkina in due set. Tornata in Europa, riesce a fare bene a Linz, dove raggiunge la semifinale, persa contro Ostapenko. A Mosca, premier di casa, raggiunge i quarti e viene battuta da Karolina Muchova. Gioca l'ultimo torneo dell'anno a Limoges, WTA 125K, dove ottiene il titolo per la seconda volta in carriera sconfiggendo la connazionale Evgenja Rodina in finale.
Chiude l'anno al numero 35 del mondo, suo best ranking.
2020: primo titolo International in carrieraModifica
Alexandrova apre l'anno a Shenzhen, dove è accreditata della testa di serie numero 5. Qui riesce a cogliere la seconda finale International della carriera, dopo quella di Linz nel 2018. Nel torneo, batte Siniakova con un doppio 6-4, elimina Shuai Peng per 7-6(7) 6-1, rimonta Qiang Wang nei quarti (3-6 6-4 6-3) e si impone su Muguruza in semifinale per 6-4 6-3. Nell'ultimo atto affronta Elena Rybakina: la russa riesce ad avere la meglio in due set (6-2 6-4) e a conquistare il primo titolo International della carriera. Grazie a questo successo, entra per la prima volta in carriera in top-30, alla posizione numero 28.[4] Partecipa all'Australian Open, dove è accreditata della testa di serie numero 25. Batte Jil Teichmann per 6-4 4-6 6-2 e Barbora Krejcikova per 6-1 6-3 prima di perdere da Petra Kvitova per 1-6 2-6. Dà una mano alla sua Russia in Fed Cup, battendo le romene Bogdan e Ruse e facendo vincere alla sua nazione il turno qualificatorio.
Gioca il Premier di San Pietroburgo, dove migliora il risultato colto qui nel 2019 raggiungendo la semifinale: sconfigge Kasatkina per 6-4 3-6 6-4, batte Vekic (tds numero 7) per 6-1 7-5, approfitta del ritiro di Kvitovà nei quarti e viene eliminata nel penultimo atto dalla futura vincitrice Kiki Bertens in tre set. Raggiunge il best ranking, piazzandosi al 26º posto nel ranking. A Doha soccombe al primo turno contro Amanda Anisimova in due parziali.
Ritorna in campo in Agosto a Palermo dopo la pausa forzata causata dalla pandemia mondiale COVID-19. Nel torneo italiano è testa di serie numero 8: al primo turno rimonta la francese Kiki Mladenovic con lo score di 5-7 6-0 6-1 prima di venir eliminata da Fiona Ferro per 5-7 2-6. Dopo una sconfitta all'esordio a Praga, partecipa al Western & Southern Open (che si gioca straordinariamente a New York) dove sconfigge Rybakina in due set tirati per poi venir battuta da Mchale per 1-6 6(8)-7. Allo US Open è testa di serie numero 21: al primo turno si impone sulla wild card Kim Clijsters per 3-6 7-5 6-1 mentre al secondo perde dalla Mcnally al tie-break del terzo set. Dopo due uscite a premature a Roma e Strasburgo, gioca al Roland Garros: da testa di serie numero 27, elimina Inglis e Sharma (entrambe con un doppio 6-3) mentre al terzo turno viene sconfitta da Elina Svitolina per 4-6 5-7.
A Ostrava viene subito estromessa da Kontaveit dopo un match serrato terminato al tie-break del terzo mentre a Linz, dove gioca l'ultimo torneo dell'anno, raggiunge la semifinale da testa di serie numero 4. Nel penultimo atto perde da Elise Mertens per 7-5 al terzo set.
2021: prima finale in un WTA 500Modifica
La russa inizia l'anno giocando il WTA 500 di Abu Dhabi: raggiunge gli ottavi di finale battendo Zarina Diyas (doppio 6-4) e Heather Watson (7-5 6(7)-7 6-3). Agli ottavi di finale, trova la testa di serie n°2 Elina Svitolina, contro la quale perde per 2-6 7-6(5) 6(8)-7.[5] In seguito, disputa il Gippsland Trophy di Melbourne, dove è testa di serie n°9: dopo un bye all'esordio, supera Schmiedlová in tre set, poi Świątek (6-4 6-2) e Halep ai quarti di finale, con lo score di 6-2 6-1. Quella contro la romena è la seconda vittoria in carriera su una top-5 per Ekaterina. In semifinale, si arrende a Kaia Kanepi, per 3-6 6(6)-7. Agli Australian Open, dove è testa di serie n°29, raggiunge il terzo turno con le vittorie su Trevisan (6-3 6-4) e Krejčíková (6-3 7-6(4)); nei sedicesimi, cede il passo ad Ashleigh Barty, con lo score di 2-6 4-6. Dopo due primi turni a Lione e Dubai, raggiunge i quarti a San Pietroburgo, dove perde da Margarita Gasparjan (2-6 5-7). A Miami, raggiunge per la prima volta il terzo turno, dove viene estromessa da Elina Svitolina in due set. A Stoccarda, Ekaterina dà inizio alla parte di stagione su terra: elimina Muchová (4-6 6-2 6-3) e Bencic (6-1 7-5), giungendo ai quarti di finale, dove Halep si vendica della sconfitta subita a Melbourne (1-6 4-6). A Madrid cede subito ad Azarenka mentre a Roma raggiunge gli ottavi, dove viene superata da Jessica Pegula in due parziali. A Strasburgo, da testa di serie n°3, si spinge fino ai quarti di finale grazie ai successi su Lauren Davis (6-1 7-5) e su Clara Burel (6-3 6-4); tra le ultime otto, Aleksandrova si arrende a Krejčíková (futura campionessa) per 6(4)-7 1-6. La russa si presenta poi al Roland Garros: al primo turno, lascia 4 giochi alla n°104 del mondo Venus Williams mentre, al secondo turno, cede nuovamente a Barbora Krejčíková in due set.
Successivamente, Ekaterina prende parte al torneo di Berlino, dove avvia la sua parentesi erbivora: arriva nei quarti di finale, battendo Kalinskaja (6-3 6-2) e Svitolina (n°6 del mondo, 6-4 7-5); nella circostanza, perde da Belinda Bencic al tie-break del terzo set. A Wimbledon delude le aspettative, cedendo a Osorio Serrano al secondo turno per 5-7 2-6. A Tokyo, Ekaterina partecipa al torneo olimpico in singolare: al primo turno, rimonta un set di svantaggio alla belga Mertens (4-6 6-4 6-4) mentre, al secondo, viene nettamente sconfitta da Nadia Podoroska (1-6 3-6). Successivamente, esce all'esordio a Cleveland e Cincinnati. Agli US Open, batte Sara Errani (6-3 6-2) per poi perdere a sorpresa da Rachimova (4-6 1-6). A Lussemburgo, elimina Vögele (6-1 3-6 6-3) prima di cedere alla futura campionessa Clara Tauson (6-4 3-6 7-6(1)), non sfruttando un vantaggio di 3-1 nel set decisivo. A Ostrava non passa le qualificazioni mentre alla Kremlin Cup la russa giunge in semifinale, superando Jabeur (6-1 1-0 e ritiro), Kalinina (6-4 6-1) e ai quarti la n°2 del mondo Aryna Sabalenka (6-3 6-4). Nel penultimo atto, trova la greca Maria Sakkarī: Aleksandrova beneficia del ritiro dell'avversaria sul 4-1 in suo favore nel primo set, accedendo alla sua prima finale in carriera in un WTA 500 (ex "Premier"): nella circostanza, affronta Anett Kontaveit: nonostante un vantaggio di 6-3 4-0, la russa viene rimontata dall'estone, che finirà per vincere per 4-6 6-4 7-5; chiude l'anno prendendo parte alla Billie Jean King Cup, dove perde il suo unico match disputato contro Burel nel tie con la Francia (6-3 4-6 3-6) e a Linz, dove cede subito a Curenko in due set.
2022 - semifinale nel '1000' di Madrid. Ingresso in top20Modifica
Aleksandrova inizia il 2022 con una sconfitta all'esordio in quel di Adelaide contro Leylah Fernandez (3-6 4-6). A Sydney ottiene il primo successo annuale contro la qualificata Shibahara (6-4 6-4) per poi perdere dalla n°3 del mondo Muguruza (1-6 6(4)-7). Agli Australian Open, viene eliminata subito da Bernarda Pera, con lo score di 5-7 3-6. A San Pietroburgo cede al secondo turno a Sakkarī (2-6 4-6) mentre a Indian Wells si arrende ad Halep sempre al secondo round (2-6 6-4 2-6). A Miami batte Paolini (6-1 6-2) prima di perdere da Azaranka al tie-break del terzo set. A Charleston dà il via alla stagione su terra: estromettendo Kiick (6-1 6-1), Zheng (2-6 7-5 5-2 e ritiro) e la n°7 del mondo Karolína Plíšková per 6-3 6-1, raggiunge il primo quarto di finale della stagione. Nella circostanza, lascia le briciole a Magda Linette (6-0 6-2), avanzando alla sua 10° semifinale WTA in carriera. Nel penultimo atto, la russa cede il passo a Belinda Bencic, che poi vincerà il titolo. Dopo un secondo turno a Stoccarda (dove si arrende alla top-ten Kontaveit), partecipa al '1000' di Madrid, dove è costretta a partecipare alle qualificazioni: le passa grazie ai successi su Korpatsch (doppio 6-4) e Burel (duplice 6-1); nel tabellone principale, elimina la n°10 del seeding Ostapenko (6-2 4-6 6-4) e la spagnola Párrizas Díaz (6-4 7-5) mentre agli ottavi rimonta un set di svantaggio a Marie Bouzková (6(4)-7 6-0 7-5). Nei quarti, si impone su Amanda Anisimova con lo score di 6-4 6-3, accedendo così alla sua prima semifinale in un torneo di tale caratura. Nella circostanza, viene sconfitta dalla n°10 del mondo Ons Jabeur in due set. Raggiunge a gennaio 2023 il suo miglior ranking al posto n.18 della classifica WTA.
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Russia
Engie Open de Limoges, Limoges
Aljaksandra Sasnovič
Shenzhen Open, Shenzhen
Elena Rybakina
Rosmalen Grass Court Championships, 's-Hertogenbosch
Aryna Sabalenka
Hana Bank Korea Open, Seul
Jeļena Ostapenko
Upper Austria Ladies Linz, Linz
Camila Giorgi
Anett Kontaveit
Hungarian Ladies Open, Budapest
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Heather Watson
Oksana Kalašnikova
Georgina García Pérez 
ITF Women's Circuit Thurgau, Kreuzlingen
ITF Women's Circuit Prague, Praga
Lenka Juríková
Wiesbaden Tennis Open, Wiesbaden
Ana Vrljić
Tamara Zidanšek
Australian Open
US Open
Simona Halep
Elina Svitolina
Ons Jabeur
Maria Sakkarī
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