2013 mały|Marija Kirilenko w Rzymie Sezon 2013 Rosjanka zaczęła od turnieju w Sydney. W pierwszej rundzie wygrała z Olivią Rogowską 7:5, 6:2, a w drugim meczu uległa Sarze Errani 1:6, 1:6. Na Australian Open, rozstawiona z numerem czternastym, zwyciężyła w swoim pierwszym meczu 6:4, 6:2 z Vanią King, w następnej rundzie pokonała 7:5, 6:2 z Peng Shuai, a w kolejnym spotkaniu zwyciężyła 7:6(4), 6:3 z Yaniną Wickmayer. W czwartej rundzie uległa Serenie Williams 2:6, 0:6. Na turnieju w Pattayi awansowała do finału, w którym pokonała Sabine Lisicki 5:7, 6:1, 7:6(1). Na turnieju w Dosze skreczowała w pierwszej rundzie w spotkaniu z Jekatieriną Byczkową przy stanie 0:3.
W Indian Wells Rosjanka pokonała w ćwierćfinale Petrę Kvitovą, a w półfinale uległa Marii Szarapowej 4:6, 3:6. W Miami przegrała w trzeciej rundzie z Klárą Zakopalovą. W Monterrey ponownie awansowała do półfinału, w którym została pokonana przez Angelique Kerber 4:6, 6:2, 2:6. W Madrycie i Rzymie osiągała trzecie rundy, przegrywając odpowiednio z Sereną Williams i Sarą Errani. Podczas French Open Rosjanka awansowała do ćwierćfinału, w którym uległa Wiktoryi Azarance 6:7(3), 2:6. W Eastbourne doszła do ćwierćfinału, przegrywając w nim Yaninie Wickmayer 2:6, 6:1, 5:7. Na Wimbledonie uległa w pierwszej rundzie Laurze Robson 3:6, 4:6.