2017年6月8日，2017赛季法网公开赛女单半决赛中，奥斯塔彭科以7-6(4)/3-6/6-3战胜瑞士选手提米亚·巴辛斯基，成功晋级法网决赛。奥斯塔彭科是沃兹尼亚奇之后（2009美网）最年轻的大满贯决赛球员、伊万诺维奇之后（2007）最年轻的法网决赛球员。

2017年6月10日，在法国网球公开赛女单决赛中，职业生涯首次出战大满贯决赛的奥斯塔彭科在先丢一盘且后两盘率先遭遇破发的情况下实现逆转，最终以4-6、6-4、6-3战胜西蒙娜·哈勒普，职业生涯首夺大满贯冠军，这也是奥斯塔彭科生涯首冠，她成为法网女单历史上第一个夺冠的非种子球员，也是拉脱维亚首个大满贯冠军。

2017年7月11日，温网女单1/4决赛中，奥斯塔彭科以3-6、5-7负于10号种子、五届赛会冠军大威廉姆斯，止步温网八强。

2017年8月7日，2017赛季罗杰斯杯展开女单首轮争夺。美国老将勒普琴科以1-6、7-6(2)、7-6(5)逆转12号种子奥斯塔彭科。奥斯塔彭科惨遭一轮游。

2017年9月24日，WTA国际巡回赛韩国首尔赛女单决赛中，赛会头号种子、拉脱维亚名将奥斯塔彭科以6-7（5）、6-1和6-4逆转击败巴西选手玛雅，获得自己职业生涯第2个WTA赛事单打冠军。

2017年9月28日，WTA超五系列赛武汉网球公开赛女单1/4决赛，在一场大满贯冠军之间的对话中，奥斯塔彭科以1-6、6-3、6-2逆转战胜世界排名第一的穆古鲁扎。这是奥斯塔彭科2017年第三胜、生涯第五胜TOP10，也是她第一次挑落TOP3球员。她成为第二位在硬地击败TOP3的拉脱维亚女球员，也成为第一位战胜时任女单世界第一的拉脱维亚人。9月29日，WTA超五赛事武汉网球公开赛女单半决赛，赛会8号种子、奥斯塔彭科发挥不佳最终连丢两盘以3-6和0-6不敌澳大利亚新秀巴蒂，无缘决赛。

2017年10月6日，奥斯塔彭科以两个6比4击败双打搭档科斯蒂亚，首次在中国网球公开赛中进入四强。10月7日，中网女单半决赛中，奥斯塔彭科以2-6、4-6负于2号种子哈勒普。

2017年10月26日，WTA新加坡年终总决赛，在白组最后一轮较量中，已经无缘晋级的奥斯塔彭科以6-3/6-1击败卡-普利斯科娃，取得生涯首场总决赛胜利。

2018

2018年1月2日，WTA国际赛深圳站女单首轮比赛，奥斯塔彭科以1-6/4-6不敌克-普利斯科娃，首轮就被淘汰出局。2018年1月7日，悉尼顶级赛首轮比赛，奥斯塔彭科以6-7、1-6遭马卡洛娃横扫出局，遭遇两连败。2018年1月19日，2018年澳大利亚网球公开赛展开女单第三轮较量，奥斯塔彭科以3-6/6-1/3-6输给爱沙尼亚选手康塔维特，无缘澳网16强。

2018年2月2日，圣彼得堡顶级赛八分之一决赛，奥斯塔彭科以0-6/2-6不敌科维托娃，三连败于对手，无缘晋级四强。2018年2月15日，WTA超五赛事多哈公开赛第二轮比赛，奥斯塔彭科以1-6/3-6不敌罗马尼亚人布扎内斯库。2018年2月22日，WTA顶级巡回赛迪拜站第二轮比赛，奥斯塔彭科则被俄罗斯人维斯尼娜以6-1/7-6（6）击败，遭遇了三连败。

2018年5月28日消息，2018赛季法网公开赛展开女单首轮比赛的争夺。赛会5号种子兼卫冕冠军、拉脱维亚名将奥斯塔彭科连丢两盘以5-7和3-6不敌乌克兰选手科兹洛娃，首轮即遭淘汰。

2018年7月10日，温布尔登网球锦标赛开始正赛第八日的较量，女单12号种子、2016年法网冠军的拉脱维亚名将奥斯塔彭科最终直落两盘以7-5和6-4战胜了斯洛伐克选手齐布尔科娃，进入到温网女单半决赛。

2018年9月2日，2018赛季美网公开赛继续女单第三轮比赛的争夺。10号种子奥斯塔彭科以3-6/2-6的比分不敌莎拉波娃，无缘16强。

2018年9月21日，2018赛季韩国公开赛继续进行。在一场女单次轮补赛中，头号种子奥斯塔彭科状态低迷，连丢两盘以3-6 2-6不敌世界排名仅有122位的俄罗斯球员亚历山德洛娃，爆冷无缘八强。

2018年10月8日，WTA国际巡回赛中国香港公开赛展开女单首轮比赛的争夺。3号种子奥斯塔彭科鏖战三盘以7-5、3-6和2-6惨遭斯洛伐克选手库科娃逆转，爆冷止步首轮。

2019

1月1日，2019年WTA国际巡回赛深圳站进入第二个比赛日的争夺，在一场女单第一轮的比赛中，前法网冠军奥斯塔彭科0-6/2-6惨败给罗马尼亚的尼库莱斯库。

1月8日，WTA顶级赛事悉尼网球公开赛展开女单首轮比赛的争夺。前法网冠军得主、拉脱维亚名将奥斯塔彭科连丢两盘以3-6和3-6不敌澳洲本土名将巴蒂，新赛季遭遇两连败，遗憾止步首轮。

1月14日，2019赛季澳网公开赛正式拉开大幕。22号种子奥斯塔彭科苦战三盘以1-6 6-4 1-6不敌希腊一姐萨卡里，继去年法网后再次止步大满贯首轮，吞下了尴尬的跨赛季五连败。

2019年10月6日，在2019年中国网球公开赛女子双打决赛中，叶莲娜·奥斯塔彭科（拉脱维亚）/亚斯特雷姆斯卡（乌克兰）1：2负于美国组合克宁/马泰克-桑兹，获得亚军。

2019年10月13日，在奥地利林茨国际赛女单决赛中，奥斯塔彭科以3-6、6-1、2-6不敌科里·高芙，获得亚军。

2019年10月20日，在BGL巴黎银行卢森堡公开赛女单半决赛中，奥斯塔彭科以3-6、6-3、6-2逆转战胜布林科娃，连续两周晋级巡回赛单打决赛；决赛，奥斯塔彭科结束长达两年多的冠军荒，世界排名已经跌至第63位的她用6-4、6-1的比分横扫茱莉亚·格尔格斯，斩获个人职业生涯里的第3个巡回赛女单冠军。

2021

2021年6月1日，奥斯塔彭科在法国网球公开赛女单首轮中不敌索菲亚·肯宁，止步首轮。6月26日，在伊斯特本国际赛女单决赛中，奥斯塔彭科以6-3、6-3击败阿奈特·康塔维特，夺得生涯首个草地巡回赛女单冠军，同时也是第4个WTA巡回赛单打冠军。9月19日，在卢森堡公开赛女单决赛中，奥斯塔彭科以3-6、6-4、4-6不敌克拉拉·陶森，获得亚军。

2021年10月，在WTA1000印第安维尔斯赛女单的比赛上，奥斯塔彭科战胜伊加·斯维亚特克、谢尔比·罗杰斯等选手晋级四强，这也是她在2018年温网后闯入的最高级别赛事的四强；半决赛，奥斯塔彭科以6-3、3-6、5-7不敌维多利亚·阿扎伦卡，无缘决赛。10月24日，在WTA500克里姆林杯女双决赛中，奥斯塔彭科/西尼亚科娃以6-2、4-6、10-8击败基切诺克/奥拉鲁，获得冠军。

2022

2022年2月，在WTA500迪拜网球锦标赛女单的比赛上，奥斯塔彭科连续战胜索菲亚·肯宁、伊加·斯维亚特克、佩特拉·科维托娃和西蒙娜·哈勒普，生涯第11次挺进巡回赛女单决赛；决赛，奥斯塔彭科以6-0、6-4击败维罗妮卡·库德梅托娃，夺得个人生涯第五个巡回赛女单冠军。2月21日，奥斯塔彭科的世界排名升至第13位，重返世界前二十。

2022年2月23日，在WTA1000卡塔尔公开赛女单第三轮中，奥斯塔彭科以6-3、6-2战胜巴尔博拉·克赖奇科娃，晋级八强；1/4决赛，奥斯塔彭科以6-2、6-2战胜加尔比妮·穆古拉扎，晋级四强；半决赛，奥斯塔彭科以1-6、4-6不敌阿奈特·康塔维特。

2022年3月，在WTA1000印第安维尔斯站女单第二轮中，奥斯塔彭科以5-7、67-7不敌谢尔比·罗杰斯。同月，在WTA1000迈阿密站女单第二轮中，奥斯塔彭科以3-6、60-7再负罗杰斯，在阳光双赛被后者双杀。4月，在WTA1000马德里站女单首轮中，奥斯塔彭科以2-6、6-4、4-6不敌叶卡捷琳娜·亚历山德洛娃。5月，在WTA1000罗马站女单首轮中，奥斯塔彭科以2-6、3-6不敌劳伦·戴维斯，吞下巡回赛单打五连败。同月，在法国网球公开赛女单首轮中，奥斯塔彭科以6-1、6-4战胜布朗泽蒂，终结了从多哈站开始的单打五连败；次轮，奥斯塔彭科以0-6、6-1、3-6不敌阿利兹·科内特。

2022年5月28日，法网结束第六比赛日的争夺，女双赛场，14号种子L·奇琴诺克/奥斯塔彭科以6-0/1-6/2-6逆转韩馨蕴/朱琳，晋级16强。6月3日，在法国网球公开赛女双半决赛当中，加西亚/美拉德诺维奇苦战三盘，2-6、6-4、6-2逆转击败了L-基切洛克/奥斯塔彭科。

2022年6月，在WTA250伯明翰站女单首轮中，奥斯塔彭科以6-2、5-7、6-3战胜丽贝卡·马里诺；次轮，奥斯塔彭科以6-3、5-7、5-7不敌达雅娜·雅斯特雷姆斯卡。同月，在WTA500伊斯特本站女单比赛中，奥斯塔彭科击败卡利尼娜、卡米拉·吉奥尔吉等选手，连续两年闯入到本站女单决赛。决赛，奥斯塔彭科以3-6、2-6不敌佩特拉·科维托娃，获得亚军。女双半决赛，L·奇琴诺克/奥斯塔彭科以7-5、74-6战胜徐一璠/杨钊煊，晋级决赛。6月28日，2022年温布尔登网球锦标赛女单首轮，奥斯塔彭科以6-4/6-4淘汰多丁，晋级第二轮。7月4日，2022赛季温网公开赛女单第4轮角逐，奥斯塔彭科以7-5、5-7、5-7败给玛利亚，无缘八强。同月，温网第12个比赛日，L·基切洛克/奥斯塔彭科以2-6、2-6不敌巴尔博拉·克赖奇科娃/卡特琳娜·斯尼亚科娃，无缘温网女双决赛。8月11日，WTA1000多伦多站女单第二轮，奥斯塔彭科以62-7、6-0、5-7不敌里斯克，无缘16强。8月31日，在美网女单第一轮中，奥斯塔彭科3-6、6-3、4-6不敌郑钦文，继2016年之后生涯第二次在美网一轮游。9月24日，2022年WTA250首尔站女单半决赛，奥斯塔彭科继以4-6/6-3/3-0击败拉杜卡努，进入决赛。9月25日，WTA250首尔站女单决赛，奥斯塔彭科以64-7、0-6不敌亚历山德罗娃，获得亚军。10月5日，2022年WTA500俄斯特拉发站首轮，奥斯塔彭科以2-6/2-6不敌萨斯诺维奇。10月20日，2022年WTA1000瓜达拉哈拉站进入第三比赛日争夺，奥斯塔彭科以7-5/2-6/6-1击败布沙尔挺进16强。同年，锁定WTA年终总决赛女双入场券。11月2日，在2022年WTA年终总决赛女双施莱弗组首轮中，奇琴诺克/奥斯塔彭科以6-3/1-6/6-10不敌德梅托娃/梅尔滕斯。11月4日，WTA年终总决赛女双施莱弗组第二轮，奇琴诺克/奥斯塔彭科不敌达布劳斯基/奥尔莫斯。

2023

2023年1月，在WTA500阿德莱德站女单首轮中，奥斯塔彭科以6-1、6-3战胜卡洛琳娜·普利斯科娃；次轮，奥斯塔彭科以3-6、0-6不敌伊丽娜·卡梅利娅·贝古。同月，在澳网女单第四轮中，奥斯塔彭科以7-5、6-3击败7号种子可可·高芙，终结了后者的开年八连胜，并时隔五年重返大满贯八强。1/4决赛，奥斯塔彭科2-6、4-6不敌伊莲娜·莱巴金娜，止步八强。2月8日，WTA500阿布扎比站女单第二轮，奥斯塔彭科610-7、1-6不敌郑钦文。2月14日，在卡塔尔多哈进行WTA500卡塔尔公开赛首轮比赛中，拉脱维亚选手奥斯塔彭科以2比0战胜美国选手凯斯，晋级下一轮。2月16日，在卡塔尔多哈进行的WTA500卡塔尔公开赛女子双打半决赛中，奥斯塔彭科/ 基切诺克2比1战胜杨钊煊/兹沃纳列娃，晋级决赛。2月18日，在WTA500多哈站女双决赛中，L·奇琴诺克/奥斯塔彭科2-6、6-2、7-10不敌高芙/佩古拉，获得亚军。5月19日，国际女子网球协会（WTA）1000罗马站单打半决赛中，奥斯塔彭科0比2不敌雷巴金娜。6月，WTA250伯明翰站女单决赛，2号种子奥斯塔彭科以7-68、6-4击败头号种子巴尔博拉·克赖奇科娃，夺得赛季首冠、职业生涯第六冠。9月4日，在美网女单第四轮中，奥斯塔彭科3-6、6-3、6-1逆转战胜赛会头号种子斯瓦泰克，就此解锁大满贯全八强成就；1/4决赛，奥斯塔彭科0-6、2-6不敌可可·高芙，无缘美网四强。

2024

2024年1月6日，在WTA500布里斯班站双打决赛中，L·奇琴诺克/奥斯塔彭科以7-5、6-2击败米内恩/沃森，夺得合作以来第三冠，这也是奥斯塔彭科职业生涯WTA双打第七冠。1月13日，在WTA500阿德莱德站决赛中，奥斯塔彭科以6-3、6-2击败卡萨金娜，取得对后者的四连胜，斩获职业生涯第七冠、硬地第四冠。凭借开年的表现，其单打排名也回到世界前十。1月20日，在澳网女单第三轮中，奥斯塔彭科1-6、5-7不敌维多利亚·阿扎伦卡 。1月28日，在澳网女双决赛中，奇琴诺克/奥斯塔彭科1-6、5-7不敌谢淑薇/梅尔滕斯，获得亚军。2月4日，在WTA500林茨站决赛中，奥斯塔彭科6-2、6-3战胜叶卡捷琳娜·亚历山德洛娃，收获职业生涯第八冠。2月14日，在卡塔尔网球公开赛第三轮中，奥斯塔彭科0-6、3-6再负阿扎伦卡，将交手记录改写为0胜5负，2024赛季的三场失利都是败给了阿扎伦卡。2月21日，在迪拜网球锦标赛第三轮中，奥斯塔彭科4-6、5-7不敌安娜·卡林斯卡娅。3月8日，在巴黎银行公开赛第二轮中，奥斯塔彭科7-5、3-6、3-6不敌安杰利克·科贝尔。4月16日，在保时捷网球大奖赛首轮中，奥斯塔彭科3-6、1-6不敌琳达·诺斯科娃。6月30日，WTA500伊斯特本站双打决赛，奇琴诺克/奥斯塔彭科以5-7、7-62、10-8逆转头号种子达布劳斯基/卢特利芙，夺得她们合作以来的第四冠。7月，2024年温网女单1/4决赛中，奥斯塔彭科不敌克雷吉茨科娃，无缘温网四强。7月，入选拉脱维亚国家网球队参加2024年巴黎奥运会的运动员名单。8月，美网女单首轮，奥斯塔彭科3-6、2-6不敌大坂直美。9月7日，2024年美网女双决赛，基切诺克/奥斯塔彭科6-4、6-3战胜张帅/梅拉德诺维奇，夺得冠军。

奥斯塔彭科来自一个运动家庭，她的父亲Jevgenijs Ostapenko是足球运动员，曾在乌克兰超级联赛扎波罗热米塔路队效力；她的母亲Jelena Jakovleva是一名网球教练，也是她的启蒙教练；同父异母的哥哥Maksim Ostapenko毕业于位于加利福尼亚的艺术学院。

奥斯塔彭科会讲俄语、拉脱维亚语和英语；她的网球偶像是小威廉姆斯；她喜欢和父母还有狗呆在一起，喜欢听音乐，和朋友出去玩；曾经在舞厅做了七年舞者。

叶莲娜·奥斯塔彭科是一个“很有个性的姑娘，而且有着东欧人钢铁般的意志，叶莲娜·奥斯塔彭科的击球非常强势，叶莲娜·奥斯塔彭科是巡回赛中最有力量的两位或三位球员之一。（奥斯塔彭科的前教练梅迪娜·加里奎斯评）

奥斯塔彭科在取得重大突破之后，可以很好地处理压力，这种表现难能可贵。（前美国职业网球运动员特蕾西·奥斯汀评）

奥斯特彭科喜欢快速的击球和完全释放正手能量。（美联社评）

奥斯塔彭科的击球很有力度，她不会冲着大目标开火，而是瞄准边线。她会踏进场内击球，回球很难预判，让对手感觉不太舒服。（丹麦职业网球运动员卡洛琳·沃兹尼亚奇评）