女子400米自由泳决赛中，以0.05秒之差惜败东道主邵依雯，夺得亚军；但之后在800米自由泳决赛中力压众多高手，以8分22秒76的成绩夺冠，这两项比赛的成绩都达到了奥运A标。2012年7月，辛鑫代表中国出战英国伦敦举行的奥林匹克运动会游泳比赛女子800米自由泳赛事。2016年8月15日，她在里约奥运会女子公开水域10公里游泳比赛中以1小时57分14秒4排名第四位，创造中国该项目的历史最佳成绩。2019年7月14日，她于2019年世界游泳锦标赛女子10公里公开水域比赛上夺下冠军，成为首位获得世界游