Wang Zinyu è nata a Shenzhen, nella provincia cinese del Guangdong. Il padre Wang Peng è stato allenatore della squadra di tennis locale e della squadra cinese di Fed Cup, ma ha rinunciato a questo ruolo per occuparsi della carriera della figlia. La madre, invece, è stata giocatrice della squadra di pallacanestro femminile dello Zhejiang. Affiancata dal padre, Xinyu ha iniziato a giocare a tennis all'età di cinque anni.
A sedici anni, prende parte al tabellone principale degli Australian Open 2018 grazie ad una wildcard ottenuta in seguito alla vittoria dei playoff della zona Asia Pacifica. Tuttavia, esce di scena al primo turno per mano della francese Alizé Cornet. Tuttavia, si aggiudica il titolo nella categoria doppio ragazze insieme a Liang En-shuo.
Torna a qualificarsi nel main draw di uno Slam allo US Open 2019, venendo estromessa in questa circostanza dalla connazionale Zhu Lin. In coppia con la stessa Zhu Lin, poche settimane più tardi vince il torneo di doppio a Nanchang, suo primo titolo nel circuito maggiore.
A Praga, Wang disputa la sua prima semifinale WTA in singolare, arrendendosi solo alla campionessa in carica del Roland Garros nonché futura vincitrice del torneo Barbora Krejčíková che le concede appena tre giochi.
A settembre centra la finale nel torneo 125 di Columbus sia nel singolare che nel doppio, riuscendo a vincere solo nella seconda categoria citata insieme alla connazionale Zheng Saisai. Con Zheng Saisai prevale anche nel torneo indoor di Courmayeur, assicurandosi in tal modo il terzo titolo WTA e secondo della stagione. Nel tabellone del singolare, si è spinta fino ai quarti di finali arrendendosi solo alla futura campionessa Donna Vekić. Chiude la stagione a Linz, dove supera le qualificazioni e centra l'ennesimo quarto di finale della stagione. Nel secondo turno, si è resa autrice di una prestigiosa vittoria contro la prima testa di serie e vincitrice in carica dello US OpenEmma Raducanu, contro cui si impone in una battaglia conclusasi al terzo set per 6-1, 6(0)–7, 7-5. Tale successo le assicura l'ingresso tra le prime cento al mondo. tra le ultime otto, cede il passo ad Alison Riske-Amritraj.
Termina la stagione la n°99 del mondo in singolare e al n°143 in doppio.
Xinyu inizia l'anno al Melbourne Summer Set 2, dove non passa le qualificazioni ma viene ripescata come lucky loser; al primo turno, perde da Aljaksandra Sasnovič. All'Australian Open, Wang vince la sua prima partita in un main-draw slam, battendo Ann Li per 7-6(5) 6-3. Al secondo turno, cede il passo alla n°2 del mondo Aryna Sabalenka in tre set. Riceve una wild-card per il WTA '500' di San Pietroburgo, uscendo subito di scena contro Ostapenko (1-6 4-6). A Guadalajara si ferma al secondo turno contro la russa Kalinskaja; stessa sorte a Monterrey, dove il secondo turno le è fatale contro Haddad Maia. Dopo non aver superato il tabellone cadetto di Indian Wells, riesce a passare le qualificazioni di Miami, grazie ai successi su Kalieva e Hunter; al primo turno, viene sconfitta da Sasnovič in due parziali. Sulla terra, dopo un primo round a Charleston, vince l'ITF di La Bisbal d'Empordà, imponendosi in finale su Ėrika Andreeva per 3-6 7-6(0) 6-0. Al Roland Garros, per la terza volta in stagione, si arrende a Sasnovič all'esordio. Sull'erba, esce di scena subito a Nottingham contro Tomljanović (4-6 4-6); gioca un buon torneo nel '500' di Berlino: supera le qualificazioni con i successi su Kazianova (6-4 6-1) e Friedsam (4-6 6-3 6-3). Al primo turno, batte la tedesca Korpatsch con lo score di 3-6 6-3 6-4, approdando al secondo round, dove viene estromessa da Coco Gauff.
Sulla terra di Palermo e Praga non va oltre il primo turno. Nello swing americano, esce subito a Washington e non si qualifica per il main-draw di Toronto. Anche a Granby e allo US Open si arrende immediatamente mentre a Tokyo elimina Ellen Perez prima di cedere a Samsonova. Oltre a un secondo turno a Cluj-Napoca, riesce a fare molto bene nel circuito ITF, ottenendo due finali a Trnava e Nantes e vincendo il secondo titolo stagionale a Tokyo. In doppio, ha ottenuto due semifinali WTA a Tallinn e Monterrey e la terza finale in carriera a Guadalajara con Misaki Doi, persa in due set da Christian/Marozava.
Termina la stagione al n°97 del mondo in singolare, riuscendo a raggiungere un best ranking di n°68 nel corso dell'anno. In doppio, termina il 2022 al n°195, con un best-ranking di n°87.
2023 - prime semifinali WTA, primi ottavi slam e top-40 in singolare; primo trionfo slam in doppio
Dopo una sconfitta al primo turno ad Auckland, passa le qualificazioni ad Hobart; al primo round, elimina Olivia Gadecki (6-4 7-5) e poi la belga Van Uytvanck (7-5 4-6 6-3), raggiungendo i suoi primi quarti di finale WTA dal 2021. Nella circostanza, cede il passo a Lauren Davis con un duplice 3-6. All'Australian Open replica il secondo turno del 2022, perdendo da Madison Keys. Nel WTA '250' di Hua Hin, la cinese centra la sua prima semifinale sul circuito maggiore: batte in due set la qualificata Zuger (6-2 6-2) e la svedese Björklund (6-3 6-3) per poi sconfiggere Heather Watson (6-3 6(6)-7 6-4) tra le ultime otto. Nel penultimo atto, soccombe alla connazionale Lin Zhu, con lo score di 2-6 4-6. Grazie al buon risultato, sale al 67º posto nel ranking. A Mérida esce di scena al secondo turno contro Cocciaretto. Stessa sorte a Monterrey, dove al secondo round si arrende a Mayar Sherif, settima testa di serie. A Indian Wells riesce a eliminare la n°37 del pianeta Elise Mertens (6-3 6-1) e poi la top-20 Ekaterina Aleksandrova (6-2 6-3), raggiungendo il terzo turno, il primo in carriera in un evento '1000'. Nella circostanza, si arrende a Barbora Krejčíková in tre set. A Miami perde nuovamente contro una ceca, Karolína Plíšková, al secondo round. Sulla terra, non raccoglie alcun successo fino al Roland Garros, quando riesce a spingersi fino al terzo turno, prevalendo su Bouzková (6-4 7-6(5)) e Peterson (7-6(5) 6-2); ai sedicesimi, i primi in assoluto a livello slam, viene travolta dalla n°1 del mondo Iga Świątek, che le infigge un doppio 6-0.[2] Sull'erba, esce all'esordio a Berlino e raggiunge il secondo turno a Wimbledon, battuta da Sofia Kenin in due set. Anche a Praga esce di scena al secondo turno contro la slovacca Hrunčáková . In agosto, vince il suo primo titolo ITF stagionale a Landisville, sconfiggendo Madison Brengle in finale. A Cleveland, dopo aver superato le qualificazioni, raggiunge i quarti di finale, dove cede ad Aleksandrova. Allo US Open, ottiene il miglior risultato della carriera con il quarto turno, eliminando Volynets, Sorribes Tormo e Schmiedlová; negli ottavi, i primi in assoluto in uno slam, si arrende alla top-10 Karolína Muchová in tre set. Grazie al suo ottimo torneo newyorkese, Xinyu sale in classifica di 14 posizioni, facendo segnare il suo nuovo best-ranking alla 39ª piazza mondiale. A metà settembre, la cinese raggiunge la seconda semifinale stagionale al '250' di Osaka, sconfiggendo Teichmann, Sakatsume e la testa di serie n°6 Putinceva; tra le ultime quattro, perde il derby con Zhu Lin con lo score di 5-7 6(6)-7. Ottiene un buon risultato nel '1000' di Pechino: batte l'ex top-5 Zvonarëva e poi la n°13 del mondo Kasatkina, approdando al terzo turno dove cede a Maria Sakkarī. Chiude l'anno al n°32 del mondo, suo nuovo best-ranking.
In doppio, Xinyu raggiunge due finali a febbraio in quel di Hua Hin e Mérida, rispettivamente con Zhu Lin e con Wu Fang-hsien; in entrambe le circostanze, tuttavia, non riesce a conquistare il trofeo. Al Roland Garros, decide di giocare con la rientrante Hsieh Su-Wei: le due colgono la semifinale senza cedere alcun set; nel penultimo atto, Wang e Hsieh riescono a vincere su Melichar/Perez per 6-2 3-6 6-3, approdando così in finale, la prima a livello major per la cinese. Nel match valido per il titolo, Xinyu e Su-Wei si impongono in rimonta su Townsend/Fernandez con lo score di 1-6 7-6(5) 6-1, conquistando così il suo primo alloro slam. Grazie allo straordinario risultato, sale fino alla 25ª posizione del ranking mondiale, suo nuovo best-ranking. Dopo il secondo turno a Cincinnati, Hsieh/Wang si presentano allo US Open da 8° teste di serie: arrivano ai quarti vincendo tutti e tre i match in tre parziali; tra le ultime otto, estromettono le teste di serie n°3 Pegula/Gauff con lo score 7-6(3) 3-6 6-4. Nella sua prima semifinale a New York, Wang viene eliminata assieme alla compagna dalla coppia Routliffe/Dabrowski per 1-6 6(4)-7. Termina l'anno al n°22 del mondo.
2024: secondo ottavo slam in singolare; 4º titolo WTA in doppio; prima medaglia olimpica nel misto
In singolare, Xinyu inizia l'anno con due secondi turni ad Auckland e Hobart. All'Australian Open, si arrende al primo turno a Diane Parry. A Hua Hin, la cinese si spinge fino alla semifinale, eliminando Bektas, Hibino e la n°7 del seeding Putinceva; nel penultimo atto, cede il passo alla futura campionessa Šnaider in due set. Tra Dubai e Miami non raccoglie grandi risultati, centrando al massimo il terzo turno nel '1000' della Florida, dove perde da Madison Keys. Sulla terra, ottiene il secondo turno a Strasburgo, Roma e Madrid; va meglio al Roland Garros, dove sconfigge Niemeier e Tomova, replicando il terzo turno del 2023. Nella circostanza, soccombe a Potapova in un match molto combattuto, terminato con lo score di 5-7 7-6(6) 4-6. Su erba, dopo due uscite all'esordio a Berlino e Eastbourne, partecipa al torneo di Wimbledon: dopo un successo su Tomova, batte la n°5 del mondo Jessica Pegula in tre set, conquistando contemporaneamente la sua prima vittoria in carriera su una top-10 e una top-5. Al terzo turno, ha la meglio di Harriet Dart, spingendosi in un ottavo slam per la seconda volta in carriera. In tale circostanza, cede di schianto a Elina Svitolina, che le concede appena tre giochi.
In doppio, cambia diverse partner nel corso della stagione: ad inizio anno gioca con Bethanie Mattek-Sands, Arantxa Rus, Yifan Xu e Fang-Hsien Wu, senza ottenere risultati degni di nota. Il primo exploit della stagione arriva a Roma con la connazionale Zheng: le due raggiungono la semifinale del '1000', battendo nei quarti le campionesse dell'Australian Open Hsieh/Mertens nei quarti; nel penultimo atto, cedono a Gauff/Routliffe. A Berlino, con Zheng Saisai, ottiene il suo quarto titolo di specialità, battendo in finale Chan/Kudermetova; per Xinyu è il primo titolo di livello WTA '500'.
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Cina
Courmayeur Ladies Open, Courmayeur
Eri Hozumi 
Open di Francia, Parigi
Hsieh Su-wei
Leylah Fernandez 
Taylor Townsend
ecoTrans Ladies Open, Berlino
Veronika Kudermetova
Upper Austria Ladies Linz, Linz
Natela Dzalamidze 
Abierto Akron Zapopan, Guadalajara
Lidzija Marozava
Thailand Open, Hua Hin
Kateřina Siniaková 
Nuria Párrizas Díaz
Dalila Jakupovič 
Jovana Jakšić
Empire Women's Indoor, Trnava
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Katie Swan
Destanee Aiava 
XIXO Open Gyor, Győr
Danka Kovinić
Violet Apisah 
Lulu Sun
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