早年經歷
2002年，受母親的影響，奧斯塔彭科開始打網球。
運動生涯
初出茅廬
2012年，奧斯塔彭科在莫斯科首次參加了WTA的資格賽，贏得一個ITF單打冠軍和一個ITF雙打冠軍。
2013年，奧斯塔彭科贏得了兩項ITF單打冠軍和四項ITF雙打冠軍。2014年，奧斯塔彭科在塔什乾首次進入WTA正賽，贏得三項ITF單打冠軍和兩項ITF雙打冠軍。
2015年，奧斯塔彭科的世界排名進入前100，以世界排名79結束整個賽季，並在魁北克賽打入決賽，不敵貝克獲得亞軍；奧斯塔彭科首次打入大滿貫正賽，在溫網和美網全部打進第二輪。
進步迅速
奧斯塔彭科多哈亞軍2016年2月28日，奧斯塔彭科打入WTA超五系列賽多哈公開賽的決賽，但最終以6-1/4-6/4-6不敵8號種子納瓦羅，獲得了亞軍。 奧斯塔彭科雖然與冠軍獎盃擦肩而過，但世界排名從原來的第88位躥升了40多位，來到了世界排名第41位。這是她世界排名首次進入前50行列。 在里約奧運會中，奧斯塔彭科首輪以1-6 /6-2/6-3不敵斯托瑟，結束了自己首次奧運會之旅；在全年的四個大滿貫比賽中，奧斯塔彭科全部止步第一輪；最終以世界排名44位結束了2016賽季。
一鳴驚人
2017
2017年1月21日，奧斯塔彭科在澳大利亞網球公開賽女單第三輪中，以6-4/0-6/8-10長盤不敵賽會5號種子卡-普利斯科娃，無緣16強；但是這已經刷新了奧斯塔彭科的大滿貫最好成績。
法網女單冠軍2017年4月10日，WTA頂級賽事查爾斯頓公開賽進行了女單決賽的爭奪，奧斯塔彭科以3-6和1-6不敵俄羅斯紅粉卡薩特金娜，無緣職業生涯首個WTA賽事單打冠軍。 而奧斯塔彭科三次殺進WTA賽事的單打決賽但是全部敗北。
2017年6月8日，2017賽季法網公開賽女單半決賽中，奧斯塔彭科以7-6(4)/3-6/6-3戰勝瑞士選手巴辛斯基，成功晉級法網決賽。奧斯塔彭科是沃茲尼亞奇之後（2009美網）最年輕的大滿貫決賽球員、伊萬諾維奇之後（2007）最年輕的法網決賽球員。
2017年6月10日，2017賽季法網公開賽女單決賽落幕，職業生涯首次出戰大滿貫決賽的奧斯塔彭科在先丟一盤且後兩盤率先遭遇破發的情況下實現逆轉， 最終以4-6/6-4/6-3戰勝哈勒普勇奪大滿貫處女冠 。
2017年7月11日，溫網女單1/4決賽中，奧斯塔彭科以3-6、5-7負於10號種子、五屆賽會冠軍大威廉士，止步溫網八強。
2017年8月7日，2017賽季羅傑斯杯展開女單首輪爭奪。美國老將勒普琴科以1-6、7-6(2)、7-6(5)逆轉12號種子奧斯塔彭科。奧斯塔彭科慘遭一輪游。
2017年9月24日，WTA國際巡迴賽韓國首爾賽女單決賽中，賽會頭號種子、拉脫維亞名將奧斯塔彭科以6-7（5）、6-1和6-4逆轉擊敗巴西選手瑪雅，獲得自己職業生涯第2個WTA賽事單打冠軍 。
2017年9月28日，WTA超五系列賽武漢網球公開賽女單1/4決賽，在一場大滿貫冠軍之間的對話中，奧斯塔彭科以1-6、6-3、6-2逆轉戰勝世界排名第一的穆古魯扎。這是奧斯塔彭科2017年第三勝、生涯第五勝TOP10，也是她第一次挑落TOP3球員。她成為第二位在硬地擊敗TOP3的拉脫維亞女球員，也成為第一位戰勝時任女單世界第一的拉脫維亞人 。9月29日，WTA超五賽事武漢網球公開賽女單半決賽，賽會8號種子、奧斯塔彭科發揮不佳最終連丟兩盤以3-6和0-6不敵澳大利亞新秀巴蒂，無緣決賽 。
2017年10月6日，奧斯塔彭科以兩個6比4擊敗雙打搭檔科斯蒂亞，首次在中國網球公開賽中進入四強 。10月7日，中網女單半決賽中，奧斯塔彭科以2-6、4-6負於2號種子哈勒普 。
2017年10月26日，WTA新加坡年終總決賽，在白組最後一輪較量中，已經無緣晉級的奧斯塔彭科以6-3/6-1擊敗卡-普利斯科娃，取得生涯首場總決賽勝利。
狀態低迷
2018
2018年1月2日，WTA國際賽深圳站女單首輪比賽，奧斯塔彭科以1-6/4-6不敵克-普利斯科娃，首輪就被淘汰出局。 2018年1月7日，悉尼頂級賽首輪比賽，奧斯塔彭科以6-7、1-6遭馬卡洛娃橫掃出局，遭遇兩連敗。 2018年1月19日，2018年澳大利亞網球公開賽展開女單第三輪較量，奧斯塔彭科以3-6/6-1/3-6輸給愛沙尼亞選手康塔維特，無緣澳網16強。
2018年2月2日，聖彼得堡頂級賽八分之一決賽，奧斯塔彭科以0-6/2-6不敵科維托娃，三連敗於對手，無緣晉級四強。 2018年2月15日，WTA超五賽事多哈公開賽第二輪比賽，奧斯塔彭科以1-6/3-6不敵羅馬尼亞人布扎內斯庫。 2018年2月22日，WTA頂級巡迴賽杜拜站第二輪比賽，奧斯塔彭科則被俄羅斯人維斯尼娜以6-1/7-6（6）擊敗，遭遇了三連敗。
2018年5月28日訊息，2018賽季法網公開賽展開女單首輪比賽的爭奪。賽會5號種子兼衛冕冠軍、拉脫維亞名將奧斯塔彭科連丟兩盤以5-7和3-6不敵烏克蘭選手科茲洛娃，首輪即遭淘汰。
2018年7月10日，溫布爾登網球錦標賽開始正賽第八日的較量，女單12號種子、2016年法網冠軍的拉脫維亞名將奧斯塔彭科最終直落兩盤以7-5和6-4戰勝了斯洛伐克選手齊布爾科娃，進入到溫網女單半決賽。
2018年9月2日，2018賽季美網公開賽繼續女單第三輪比賽的爭奪。10號種子奧斯塔彭科以3-6/2-6的比分不敵莎拉波娃，無緣16強。
2018年9月21日，2018賽季韓國公開賽繼續進行。在一場女單次輪補賽中，頭號種子奧斯塔彭科狀態低迷，連丟兩盤以3-6 2-6不敵世界排名僅有122位的俄羅斯球員亞歷山德洛娃，爆冷無緣八強。
2018年10月8日，WTA國際巡迴賽中國香港公開賽展開女單首輪比賽的爭奪。3號種子奧斯塔彭科鏖戰三盤以7-5、3-6和2-6慘遭斯洛伐克選手庫科娃逆轉，爆冷止步首輪。
2019
1月1日，2019年WTA國際巡迴賽深圳站進入第二個比賽日的爭奪，在一場女單第一輪的比賽中，前法網冠軍奧斯塔彭科0-6/2-6慘敗給羅馬尼亞的尼庫萊斯庫。
1月8日，WTA頂級賽事悉尼網球公開賽展開女單首輪比賽的爭奪。前法網冠軍得主、拉脫維亞名將奧斯塔彭科連丟兩盤以3-6和3-6不敵澳洲本土名將巴蒂，新賽季遭遇兩連敗，遺憾止步首輪。
1月14日，2019賽季澳網公開賽正式拉開大幕。22號種子奧斯塔彭科苦戰三盤以1-6 6-4 1-6不敵希臘一姐薩卡里，繼去年法網後再次止步大滿貫首輪，吞下了尷尬的跨賽季五連敗。
生涯數據
大滿貫戰績
| 年份 | 澳網 | 法網 | 溫網 | 美網 | 年終總決賽 | 年終排名 |
| 2015 | 未參加 | 未參加 | 第二輪 | 第二輪 | 未參加 | 79 |
| 2016 | 第一輪 | 第一輪 | 第一輪 | 第一輪 | 未參加 | 44 |
| 2017 | 第三輪 | 冠軍 | 八強 | 第三輪 | 小組賽 | 7 |
| 2018 | 第三輪 | 第一輪 | 四強 | 第三輪 | ||
| 2019 | 第一輪 |
女單冠軍
| 年份 | 賽事名稱 | 賽事級別 | 場地類型 | 決賽對手 | 編號 |
| 2017 | 法國網球公開賽 | 大滿貫 | 紅土 | 哈勒普 | 1 |
| 2017 | 韓國網球公開賽 | 國際賽 | 硬地 | 瑪雅 | 2 |
女單亞軍
| 年份 | 賽事名稱 | 賽事級別 | 場地類型 | 決賽對手 | 編號 |
| 2015 | 貝爾挑戰賽 | 國際賽 | 硬地 | A-貝克 | 1 |
| 2016 | 卡達Total公開賽 | 超五賽 | 硬地 | 納瓦羅 | 2 |
| 2017 | 查爾斯頓公開賽 | 頂級賽 | 綠土 | 卡薩金娜 | 3 |
獲獎記錄
| WTA |
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| 勞倫斯 |
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賽場之外
奧斯塔彭科來自一個運動家庭，她的父親Jevgenijs Ostapenko是足球運動員，曾在烏克蘭超級聯賽扎波羅熱米塔路隊效力；她的母親Jelena Jakovleva是一名網球教練，也是她的啟蒙教練；同父異母的哥哥Maksim Ostapenko畢業於位於加利福尼亞的藝術學院。
奧斯塔彭科會講俄語、拉脫維亞語和英語；她的網球偶像是小威廉士；她喜歡和父母還有狗呆在一起，喜歡聽音樂，和朋友出去玩；曾經在舞廳做了七年舞者。
社會評價
葉蓮娜·奧斯塔彭科是一個“很有個性的姑娘，而且有著東歐人鋼鐵般的意志，葉蓮娜·奧斯塔彭科的擊球非常強勢，葉蓮娜·奧斯塔彭科是巡迴賽中最有力量的兩位或三位球員之一。 （奧斯塔彭科的前教練 梅迪娜· 加里奎斯 評）
奧斯塔彭科在取得重大突破之後，可以很好地處理壓力，這種表現難能可貴。（ 前美國職業網球運動員特蕾西·奧斯汀評）
奧斯特彭科喜歡快速的擊球和完全釋放正手能量。（ 美聯社評）
奧斯塔彭科的擊球很有力度，她不會衝著大目標開火，而是瞄準邊線。她會踏進場內擊球，回球很難預判，讓對手感覺不太舒服。（ 丹麥職業網球運動員卡洛琳·沃茲尼亞奇評）
