La prima partecipazione nel singolare in un torneo ITF avviene nel 2007 al torneo di Frinton, dove si ferma nei quarti di finale; il medesimo risultato arriva anche al torneo di Gausdal, dove esordisce anche nel doppio. A fine agosto raggiunge i quarti nel doppio anche al torneo di Wahlstedt. Il 2008 inizia con la semifinale raggiunta nel doppio al torneo di Amburgo, in coppia con Kristina Andlovic; a luglio raggiunge la prima finale in un torneo ITF a Frinton, perdendo contro Tara Moore. La settimana successiva, al torneo ITF di Gausdal, arriva in finale sia in singolare che nel doppio, ma non riesce ad ottenere nessun titolo. Nel mese di settembre tenta la qualificazione al torneo WTA di Stoccarda, ma perde al secondo turno di qualificazione.
Ad aprile tenta ancora la qualificazione al torneo WTA di Stoccarda ma senza riuscirci. Nel mese di giugno raggiunge la semifinale al torneo ITF di Kristinehamn nel doppio con Nadežda Samojlo e a luglio, al torneo ITF di Bruxelles, arriva in semifinale. Il medesimo risultato nel doppio lo ottiene anche al torneo ITF di Innsbruck con Anna Fitzpatrick. In chiusura d'anno raggiunge la semifinale nel singolare al torneo ITF di Shrewsbury.
L'anno inizia subito molto bene con la vittoria del primo titolo ITF in singolare al torneo ITF di Wrexham battendo Anne Kremer. Alla fine del mese di febbraio arriva in finale al torneo ITF di Biberach, con Carmen Klaschka, ma ad aprile stravince al torneo ITF di Torhout, ottenendo sia il titolo in singolare che in doppio. A maggio partecipa nel doppio al torneo WTA di Stoccarda ma perde subito al primo turno con Carmen Klaschka e a metà giugno tenta di qualificarsi a Wimbledon, ma perde subito al primo turno. Di compenso al successivo torneo ITF di Kristinehamn arriva in semifinale nel doppio. In seguito tenta senza successo la qualificazione ai tornei di Båstad e Copenaghen e agli US Open, dove si arrende al primo turno contro Irina Falconi. In chiusura d'anno ottiene come miglior risultato la semifinale al torneo ITF di Bratislava.
L'anno inizia con la vittoria nel singolare al torneo ITF di Andrezieux-Boutheon contro Stephanie Vogt e dopo due settimane si ferma in finale al torneo di Sutton. Ad aprile si qualifica al torneo WTA di Marbella ma perde subito al primo turno e poi al Roland Garros raggiunge il secondo turno dopo aver battuto Sybille Bammer all'esordio. La Barthel si mette per la prima volta in evidenza in un torneo del WTA Tour a giugno disputando la semifinale del torneo di Copenaghen contro la numero 1 del mondo Caroline Wozniacki. A Wimbledon perde subito al primo turno, così come al torneo di Båstad. A ferragosto perde in finale al torneo ITF di Bronx e agli US Open si ferma al secondo turno contro Chanelle Scheepers. In chiusura d'anno vince il quarto titolo ITF in singolare a Mestre e la settimana dopo replica a Shrewsbury. Infine non si qualifica al torneo di Linz e si ferma al primo turno in doppio a Lussemburgo.
Mona Barthel inizia il 2012 disputando il torneo di Auckland. Al primo turno supera Jelena Dokić ma al secondo turno viene eliminata dalla sua connazionale Sabine Lisicki. La settimana seguente si qualifica per il torneo di Hobart. In tale circostanza elimina al primo turno un'altra qualificata l'italo-svizzera Romina Oprandi, al secondo turno la teste di serie numero 2 Anabel Medina Garrigues, ai quarti la nr.4 Jarmila Gajdošová e in semifinale la nr. 5 Angelique Kerber. Il 13 gennaio disputa la finale contro la nr. 1 del torneo Yanina Wickmayer e la batte vincendo così il suo primo torneo in carriera. Agli Australian Open 2012 supera i primi due turni battendo Anne Keothavong e Petra Cetkovská ma perde al terzo turno contro la forte bielorussa Viktoryja Azaranka. Dopo i quarti di finale a Parigi e il secondo turno a Doha e Indian Wells, al WTA Premier di Miami arriva fino al terzo turno dove si arrende alla russa Ekaterina Makarova per 2-6 4-6, dopo aver battuto al secondo turno la serba Jelena Janković con il netto punteggio di 6-0 6-3. Il buon momento della Barthel prosegue a Copenaghen sul duro e Stoccarda sulla terra battuta. In entrambi i tornei raggiunge i quarti di finale: in Danimarca si arrende alla connazionale Angelique Kerber e in Germania ancora una volta in stagione perde da Viktoryja Azaranka e curiosamente tutte e due le sfide si concludono solo al terzo set per 7-5. In particolare la Barthel si mette in gran evidenza nel torneo di casa, dove sconfigge l'ex numero uno al mondo Ana Ivanović e per la prima volta in carriera, una Top Ten, la francese Marion Bartoli con un inequivocabile 6-3, 6-1. Sulla terra blu di Madrid liquida subito la tedesca Julia Görges per 6-4 6-1 e poi si arrende al secondo turno all'ex numero uno, la danese Caroline Wozniacki in due set. Da questo momento comincia per Mona Barthel un periodo di appannamento, un mese tra maggio e giugno che la vede uscire per 5 volte consecutive al primo turno tra terra battuta ed erba, tra cui i tornei del Grande Slam del Roland Garros e Wimbledon. In particolare delude al Roland Garros dove la giovane Lauren Davis le infligge un severo 6-1 6-1. Avara di soddisfazioni anche la stagione sull'erba, tuttavia a Wimbledon Mona Barthel impegna a fondo la russa Vera Zvonarëva, già finalista del torneo, la porta al 3º set, prima di uscire dal campo sconfitta per 2-6 7-6(3) 6-4. Nel doppio arriva al secondo turno con Ashley Fisher. A Båstad raggiunge la semifinale e dopo vari secondi turni a Montréal, Cincinnati e New Haven, agli US Open perde al primo turno nel singolare, mentre al secondo turno nel doppio con Tatjana Maria. Si riprende subito con la semifinale di Québec e poi l'anno si chiude con il secondo turno a Lussemburgo.
Ad inizio anno raggiunge subito la semifinale al torneo di Auckland e la settimana dopo a Hobart perde in finale contro Elena Vesnina. Agli Australian Open perde al primo turno in entrambi i tabelloni, mentre al torneo di Parigi conquista il secondo titolo WTA nel singolare. Dopo il quarto turno ad Indian Wells, raggiunge la finale nel doppio a Stoccarda e la vince con Sabine Lisicki. A Roland Garros raggiunge il secondo turno nel doppio e a metà giugno arriva in semifinale al torneo di Birmingham nel doppio con Kristina Mladenovic. A Wimbledon ripete le prestazioni del Roland Garros e continua ad ottenere risultati medi anche fino agli US Open, dove raggiunge il secondo turno in entrambe le gare. Alla fine dell'anno raggiunge i quarti nel doppio al torneo di Linz.
Anche quest'anno arriva in semifinale ad Auckland ma nel doppio. All'Open australiano raggiunge il terzo turno in singolare, mentre al primo turno nel doppio. In seguito non ottiene nessun buon risultato, fino ai quarti al torneo di Norimberga; al Roland Garros si ferma al terzo turno nel singolare, mentre a Wimbledon perde al secondo turno. A luglio vince il terzo titolo WTA in singolare al torneo di Båstad. Agli US Open replica quanto fatto a Wimbledon e a fine settembre si ferma in finale nel doppio a Seul con Mandy Minella. Chiude l'anno con la semifinale a Lussemburgo.
Agli Australian Open raggiunge il secondo turno sia nel doppio che in singolare e al successivo torneo di Anversa perde ai quarti di finale contro Barbora Strýcová. In seguito raggiunge il terzo turno a Charleston e fino all'Open di Francia non ottiene buoni risultati. Allo slam francese continua il periodo negativo, infatti perde al primo turno in entrambi i tabelloni. Diversamente a Wimbledon raggiunge il terzo turno nel doppio con Ljudmyla Kičenok e il primo turno nel singolare. Al torneo di Båstad raggiunge la finale nel singolare mentre si ferma in semifinale nel doppio. Buoni risultati arrivano anche al torneo di Stanford, dove raggiunge i quarti sia nel singolare che nel doppio, mentre agli US Open arriva al secondo turno nel doppio e si ferma al terzo turno in singolare. Alla fine dell'anno raggiunge i quarti di finale a Seul, mentre al torneo di Lussemburgo vince il torneo nel doppio con Laura Siegemund e arriva in finale nel singolare.
L'anno inizia con i quarti raggiunti ad Hobart, mentre allo slam australiano non passa il primo turno in entrambi i tabelloni. Ritorna a giocare al Roland Garros perdendo subito al primo turno, mentre a Wimbledon raggiunge il secondo turno nel singolare. In seguito non ottiene grandi risultati e agli US Open non passa il primo turno. In chiusura d'anno non va oltre il secondo turno a Seul e Lussemburgo, ma poi raggiunge la semifinale al torneo ITF di Dubai.
Ad inizio anno nello slam australiano ottiene il quarto turno nel singolare, perdendo contro Venus Williams, non va oltre il secondo turno poi fino al torneo di Praga, dove vince il quarto titolo WTA nel singolare. A Roma raggiunge il terzo turno mentre al Roland Garros non accede al secondo turno. A Wimbledon vince il primo turno nel doppio ma poi perde in coppia con Anett Kontaveit e agli US Open replica ma in coppia con Carina Witthöft. Chiude l'anno con un secondo turno al torneo di Guangzhou.
L'anno inizia con due secondi turni ottenuti agli Australian Open in entrambi i tabelloni; in seguito raggiunge la semifinale al torneo di Budapest. Al Roland Garros si ferma subito al primo turno e la stessa cosa avviene a Wimbledon e agli US Open. In seguito, al torneo WTA 125K Series di Chicago vince il titolo nel doppio e raggiunge la finale in singolare. Alla fine dell'anno raggiunge la semifinale nel doppio a Seul e in singolare a Tashkent.
Ad inizio anno, nello slam australiano, non passa il primo turno in entrambi i tabelloni; in seguito raggiunge il quarto turno ad Indian Wells, perdendo contro Venus Williams. Dopo aver partecipato alla Fed Cup per la Germania, vince il titolo nel doppio al torneo di Stoccarda con Ana-Lena Friedsam. A Roma perde subito al primo turno, mentre a Norimberga si ferma al secondo turno.
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Germania
Moorilla Hobart International, Hobart
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Yanina Wickmayer
Open GDF Suez, Parigi
Sara Errani
Collector Swedish Open, Båstad
Chanelle Scheepers
J&T Banka Prague Open, Praga
Elena Vesnina
BGL Luxembourg Open, Lussemburgo
Misaki Doi
Oracle Challenger Series - Chicago, Chicago
Petra Martić
Sania Mirza
Anabel Medina Garrigues 
Hansol Korea Open, Seul
Irina-Camelia Begu
Hsieh Yu-chieh
Peangtarn Plipuech
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AEGON Pro Series Wrexham, Wrexham
Rebecca Marino
Stephanie Vogt
Darija Snihur
Thon Hotel Gausdal Future, Gausdal
HPP Open, Helsinki
Marcella Koek
Selima Sfar
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