2015 W 2015 roku Pennetta zagrała w czwartej rundzie French Open oraz wygrała swój pierwszy turniej wielkoszlemowy, okazując się najlepszą podczas US Open. W ćwierćfinale Włoszka wygrała z Petrą Kvitovą 4:6, 6:4, 6:2, w półfinale z Simoną Halep 6:1, 6:3 i w finale ze swoją rodaczką Robertą Vinci 7:6(4), 6:2. We wrześniu zawodniczka osiągnęła najwyższą w karierze szóstą lokatę w rankingu singlowym WTA Tour. Zakwalifikowała się również do kończącego sezon Turnieju Mistrzyń w Singapurze. Podczas tych zawodów Włoszka przegrała z Simoną Halep 0:6, 3:6, wygrała z Agnieszką Radwańską 7:6(5), 6:4 i przegrała z Mariją Szarapową 5:7, 1:6. W konsekwencji zawodniczka zajęła czwarte miejsce w grupie i nie awansowała do półfinału. Po zawodach w Singapurze zakończyła profesjonalną karierę. Sezon zakończyła na 8. miejscu w singlu i 21. w deblu.
Życie prywatne Córka Oronzo i Concetty Pennetty, ma starszą siostrę Giorgię. Pennetta zaczęła grać w tenisa w wieku pięciu lat. Jej tenisową idolką jest Monica Seles. Poza tenisem interesuje się jazdą konną i lubi słuchać muzyki. Mieszka w Verbier.