We wrześniu wygrała swój siódmy turniej ITF, w finale w Saint-Malo pokonała Laurę Siegemund 7:5, 7:6(4). Sezon zakończyła bardzo dobrym występem podczas turnieju w Moskwie. Po wygraniu eliminacji w turnieju głównym pokonała kolejno Paulę Kanię 7:5, 2:6, 6:3, Irinę-Camelię Begu 6:3, 3:6, 6:3, a w ćwierćfinale po raz pierwszy reprezentantkę TOP 20 rankingu WTA Carlę Suárez Navarro 6:1, 6:2. W półfinale nie sprostała już jednak obrończyni tytułu Anastasiji Pawluczenkowej, przegrywając 6:2, 2:6, 4:6. Awansując o prawie trzysta miejsc w rankingu względem poprzedniego roku sezon zakończyła na 72. miejscu.
W grze podwójnej, grając wspólnie z Olhą Janczuk osiągnęła dwa finały turniejów ITF – w Moskwie i Mińsku. W październiku otrzymała dziką kartę do turnieju WTA Premier w Moskwie, w którym wystąpiła z Jeleną Wiesniną. W pierwszej rundzie pokonały rozstawione z numerem pierwszym Annę-Lenę Grönefeld i Alicję Rosolską 7:6(3), 6:4. W finale pokonały numer dwa turnieju, parę Irina-Camelia Begu–Monica Niculescu 6:3, 6:7(7), 10–5. Tym samym Kasatkina odniosła największy sukces w dotychczasowej karierze.
2016 W kolejnym roku Rosjanka osiągnęła półfinał w Petersburgu oraz ćwierćfinał w Indian Wells, Montrealu i na igrzyskach olimpijskich.