Nella sua carriera ha vinto 12 medaglie ai Mondiali, 7 alle Olimpiadi e 12 agli Europei. La Mustafina detiene diversi record: è, insieme a Polina Astachova e Svetlana Khorkina, l'unica ginnasta della storia ad aver vinto per due volte il titolo olimpico alle parallele asimmetriche, oltre ad essere una delle nove ginnaste ad aver vinto una medaglia all-around in più di un'Olimpiade. Insieme a Simone Biles è anche l'unica ginnasta ad aver vinto una medaglia in ogni finale mondiale (squadra, all-around, volteggio, parallele, trave e corpo libero) sotto il nuovo Codice dei Punteggi. Nel 2012 stupì gli spettatori quando partecipò alle Olimpiadi vincendo un oro, un argento e due bronzi nonostante si fosse rotta il crociato solo un anno prima. Nel 2018 riuscì a vincere la medaglia d'argento con la squadra ai Campionati del Mondo, 15 mesi dopo aver dato alla luce sua figlia. Per questi motivi è considerata da molti esperti la più forte ginnasta, dopo Simone Biles, ad aver gareggiato sotto il nuovo CoP.
Biografia Suo padre Farchat Mustafin è stato medaglia di bronzo nella lotta greco-romana ai Giochi Olimpici di Montréal 1976, mentre sua sorella minore, Nailya Mustafina, è stata vincitrice della medaglia d'argento al corpo libero ai Pacific Rim Championships di San José 2008.
Carriera junior
Nel 2006 compete al Friendship Classic dove vince la medaglia d'oro al volteggio e alla trave e si piazza al secondo posto dietro Catherine Nguyen nel concorso generale e nelle finali alle parallele e al corpo libero.
Nel 2007 partecipa alla sua prima competizione, lInternational Junior Competition. Vince la medaglia d'argento al concorso generale individuale, alle parallele asimmetriche, al volteggio, alla trave e al corpo libero. La statunitense Rebecca Bross vince tutte le medaglie d'oro della competizione. Dai risultati di questa competizione si è capito che, sia la Mustafina che la Bross, sarebbero state degli importanti elementi per le rispettive Nazionali. Inoltre, nel 2007, Aliya arriva seconda al concorso generale individuale al Gymnix International di Montréal. Arriva anche seconda nel concorso generale a squadre alla Stella Zakharova Cup.
Nel 2008 gareggia ai Campionati Europei Junior a Clermont-Ferrand. Vince la medaglia d'oro al concorso generale a squadre e arriva seconda al concorso generale dietro alla compagna di squadra Tatiana Nabieva. Più tardi, nel 2008, gareggia al Massilia Gym Cup di Marsiglia, dove arriva secondo al corpo libero e settima al concorso generale.
2009: Primo titolo nazionale; Japan Cup; Russian Cup; Gymnasiade Agli inizi del 2009 diventa campionessa al concorso generale individuale ai campionati russi. Nella stessa competizione vince anche alla trave, arriva seconda alle parallele asimmetriche e terza al corpo libero. A luglio compete alla Japan Cup a Tokyo, dove la squadra russa arriva seconda. Al concorso generale individuale arriva seconda, dietro alla cinese Huang Qiushuang. Continua la stagione vincendo il concorso generale della Russian Cup e alla Gymnasiade di Doha. In quest'ultima competizione vince anche l'oro al concorso generale a squadre, arriva prima alle parallele asimmetriche, alla trave e al corpo libero.
Carriera senior 2010: Coppa del mondo di Parigi; Europei di Birmingham; Japan Cup; Russian Cup; Campionati del Mondo di Rotterdam Nel mese di marzo, mentre fa degli esercizi di riscaldamento, si procura un infortunio alla caviglia. Questo le impedisce di partecipare ai campionati nazionali, dove Viktorija Komova vince l'oro al concorso generale individuale. Entrambe sono considerate le promesse della Russia per i Giochi Olimpici Estivi di Londra. Recupera rapidamente dal suo infortunio e prende parte alla World Cup a Parigi, dove arriva seconda alla trave.
A maggio partecipa ai Campionati Europei, la prima competizione importante come senior. Qui vince la medaglia d'argento alle parallele asimmetriche e alla trave, e l'oro nel concorso generale a squadre. Si qualifica anche alla finale al corpo libero, dove finisce ottava per via di una caduta.
Dopo i Campionati Europei, Aliya prende parte alla Japan Cup, dove arriva prima al concorso generale a squadre e terza al concorso individuale. Prende poi parte alla Russian Cup dove vince la medaglia d'oro al volteggio, alle parallele asimmetriche e al corpo libero. Vince anche la medaglia di bronzo alla trave. Infine, partecipa all'''Holland Invitational, dove vince il concorso individuale e quello a squadre.
Ai Campionati Mondiali del 2010, riesce a qualificarsi in prima posizione per il concorso generale sia individualmente che con la squadra, e si qualifica a tutte le finali ad attrezzo. È la prima atleta a compiere questa impresa dopo Svetlana Chorkina nel 1997. Vince l'oro con la squadra russa (il primo oro in un Campionato Mondiale da quando la Russia è una nazione indipendente). Vince altre quattro medaglie individuali (oro nel concorso individuale e argento a corpo libero, volteggio e parallele asimmetriche) e pur essendosi piazzata sesta alla trave a causa di una caduta,si guadagna il titolo di migliore ginnasta della competizione. La sua prestazione è la migliore in un Campionato del Mondo dai tempi di Andreea Raducan (Romania) e della Khorkina ai Campionati del Mondo del 2001.
Commentando la vittoria della Mustafina nel concorso individuale, Andy Thornton della Universal Sports affermò "La storia dietro l'oro di Aliya Mustafina nel concorso individuale di oggi è quello di una rinnovata dinastia: la squadra femminile sovietica degli anni 1980-1990, che molti considerano la miglior parentesi della ginnastica artistica, è finita e adesso rinata. Oltre ad aver condotto le sue compagne al primo titolo mondiale da quando la Russia è nazione indipendente, la Mustafina ha realizzato una delle miglior prestazioni di sempre nella ginnastica femminile, combinando artisticità, difficoltà e atteggiamento competitivo che già in passato rendevano i suoi predecessori sovietici ammirati e riveriti. La Mustafina si è resa la ginnasta da tenere d'occhio nei prossimi due anni e soprattutto la ginnasta da battere".
Il 13 novembre 2010, gareggia nella "Freddy Cup" (in cui le donne gareggiano solo alla trave e alle parallele asimmetriche). Batte Viktorija Komova e arriva prima alla trave. Invece, alle parallele asimmetriche non fa alcuni elementi della routine e arriva quarta.
Alla Toyota Cup in Giappone nel dicembre 2010 vince l'oro al corpo libero e al volteggio e l'argento alla trave, dietro a Lauren Mitchell.
A fine Dicembre partecipa al Veronin Memorial. Arriva prima nel concorso individuale e vince la medaglia d'oro anche al corpo libero e alle parallele.
2011: American Cup; World Cup di Bercy; Infortunio; Veronin Cup La sua prima competizione del 2011 è lAT&T American Cup'', il 5 marzo. Arriva seconda nel concorso generale individuale dietro Jordyn Wieber di soli 0,068 punti.http://www.universalsports.com/news/article/newsid=522402.html#u+s+sweeps+gold+american+cup Gareggia poi alla World Cup a Bercy (Francia) il 19 e 20 marzo. Compete alla trave, alle parallele asimmetriche e al volteggio, vincendo l'oro in tutti gli attrezzi. Non compete al corpo libero.
L'8 aprile 2011 partecipa ai Campionati Europei dove si rompe il legamento crociato del ginocchio sinistro durante il suo esercizio al volteggio ed è costretta a ritirarsi. La sua compagna di squadra, Anna Dement'eva vince il concorso generale individuale.
La prima competizione dopo l'infortunio è la Veronin Cup nel mese di Dicembre. Arriva sesta nel concorso individuale e vince la medaglia d'argento alle parallele.
2012: Secondo titolo nazionale; Europei di Bruxelles; Giochi Olimpici di Londra
La Mustafina inizia l'anno vincendo il suo secondo titolo nazionale. Viene poi convocata per far parte della squadra nazionale che competerà ai Campionati Europei di Bruxelles dal 9 al 13 maggio. Nella finale a squadre non compete alla trave, realizza però eccellenti punteggi al volteggio e alle parallele, sbagliando però al corpo libero. La squadra russa vince la medaglia d'argento dietro la Romania.
In giugno prende parte alla Russian Cup. Si qualifica prima nel concorso individuale ma poi arriva seconda. Vince l'oro alle parallele e al corpo libero e l'argento alla trave.
Il 7 luglio viene convocata a far parte della squadra russa per i Giochi Olimpici di Londra.
Durante la giornata di qualificazione compete in tutti e quattro gli attrezzi. Si qualifica quarta nel concorso individuale, quinta alle parallele e ottava per la finale al corpo libero. Durante la finale a squadre la Mustafina compete ancora in tutti e quattro gli attrezzi. Stoppa il Yurchenko con due avvitamenti, esegue benissimo il suo esercizio a parallele e corpo libero, ma ha una serie di errori alla trave. Dopo l'esercizio al corpo libero della sua compagna di squadra Anastasija Grišina (solo 12.466), la Mustafina e le sue compagne erano tutte in lacrime, poiché pensavano di non aver fatto abbastanza per salire sul podio. Quando poi si sono rese conto di aver vinto la medaglia d'argento dietro agli Stati Uniti e davanti alla Romania, hanno sorriso durante tutta la cerimonia di consegna delle medaglie.
Il 2 agosto, con delle buone prestazioni al volteggio (15.233), parallele (16.100) e corpo libero (14.600) vince la medaglia di bronzo nel concorso generale individuale nonostante una caduta alla trave e diversi sbilanciamenti, a pari merito con Alexandra Raisman che però arriva quarta.
Il 6 agosto esegue un'ottima prestazione alle parallele asimmetriche che le frutta un 16.133, un punteggio sufficiente per vincere la medaglia d'oro nell'attrezzo, battendo la cinese He Kexin (15.933) e la britannica Elizabeth Tweddle (15.916). Diventa così la prima ginnasta russa a vincere una medaglia d'oro olimpica dopo Elena Zamolodčikova ai Giochi olimpici di Sydney nel 2000.
Il 7 agosto, nell'ultima giornata di gare, vince la medaglia di bronzo al corpo libero. Nonostante il suo punteggio (14.900) fosse uguale a quello dell'italiana e quarta classificata Vanessa Ferrari, vince la medaglia grazie alla nota di esecuzione (9.000) maggiore rispetto a quello della Ferrari (8.700).
Avendo vinto quattro medaglie, tra cui un argento nel concorso a squadre e due bronzi nel concorso individuale e corpo libero, Aliya è la ginnasta, maschile e femminile, più decorata delle Olimpiadi di Londra 2012.
La Mustafina compete poi alla Coppa del Mondo di Stoccarda dove vince la medaglia d'oro con la squadra.
2013: Terzo titolo nazionale; Campionati europei, Universiade, Campionati del Mondo di Anversa Nel mese di Gennaio, è annunciata la partecipazione della Mustafina alla Roche-sur-Yon World Cup ma si ritira prima della competizione.
Nel mese di Marzo, la Mustafina difende con successo il tuo titolo di campionessa nazionale con il punteggio di 59.850. La Mustafina mostra anche di aver cambiato il suo esercizio a trave con una difficoltà di 6.6. Aiuta poi la sua squadra a vincere la medaglia d'argento nella competizione a squadre; vince infine il bronzo alle parallele dopo aver fatto un piccolo errore. Si qualifica anche per le finali a trave e corpo libero ma decide di non competere per non affaticare il suo ginocchio. Più tardi, nello stesso mese, viene convocata a far parte della squadra russa per i Campionati Europei di Mosca. Alla fine di Marzo, compete alla Stella Zakharova Cup, vincendo l'oro nella finale a squadra, nel concorso individuale e alle parallele ed infine l'argento alla trave.
Nel mese di Aprile compete ai Campionati Europei di Mosca] ] dove si qualifica quarta per la finale individuale dopo un brutto esercizio alla trave. Si qualifica anche per la finale alle parallele e al corpo libero. Diventa campionessa europea superando la rumena Larisa Iordache e la sua connazionale Anastasija Grišina. Vince anche l'oro alle parallele. Tuttavia, il giorno prima della finale al corpo libero, si ritira lasciandosi sostituire da Anastasija Grišina.