В 2015 году Уильямс одержала победы на трех из четырех турниров «Большого шлема» — Открытом чемпионате Австралии, «Ролан Гаррос» и Уимблдоне. На Открытом чемпионате США она дошла до полуфинала, где проиграла итальянке Роберте Винчи. Всего в этом сезоне американка проиграла лишь три матча.
В итоговом турнире года американка участия не принимала. Она досрочно завершилась сезон из-за проблем со здоровьем. По словам спортсменки, большую часть соревновательного года она выступала с травмами и часто играла через боль.
Всего за карьеру 34-летняя Уильямс выиграла 69 турниров WTA в одиночном разряде, включая 21 турнир серии «Большого шлема»