排名从年初的378名提升到了年末的128名。段莹莹在2012年共获得4项ITF 25K赛事的冠军，并入围2012年美网资格赛。这是她职业生涯参加的第一项大满贯赛事。最终她止步资格赛第二轮，无缘正赛。2013年，排名103位的段莹莹有机会首次以排名参加温网正赛，但为了参加全运会的比赛而不得已放弃正赛的机会。八月份的美网，段莹莹再次从资格赛突围，并得以第一次参加大满贯正赛。最终她以2-6 5-7的比分不敌6号种子、丹麦选手沃兹尼亚奇。2014年，段莹莹再次从资格赛突围进入澳网正赛，但在首轮比赛中不敌本土