Radwańska startte het jaar op de Hopman Cup; ook dit jaar bereikte zij de finale, deze keer met Jerzy Janowicz aan haar zijde – in tegenstelling tot het jaar ervoor eiste zij namens Polen de titel op, door winst op de Amerikanen Serena Williams en John Isner. Na een korte opwarming in Sydney bereikte zij de vierde ronde op het Australian Open 2015, een minder resultaat dan de vier voorafgaande jaren. Op de toernooien in februari en maart haalde zij alleen in Miami de vierde ronde. Voor het thuispubliek van Katowice bereikte zij de halve finale, waarin zij werd geklopt door de Italiaanse Camila Giorgi. Het gravelseizoen was geen succes – inmiddels gezakt naar de veertiende plaats op de wereldranglijst, werd zij op Roland Garros al in de eerste ronde uitgeschakeld, door de Duitse Annika Beck. Op het Britse gras verliepen de zaken voorspoediger: na een finaleplaats in Eastbourne (die zij verloor van Belinda Bencic) bereikte Radwańska op Wimbledon de halve finale. Het Noord-Amerikaanse hardcourtseizoen leverde enkele kwartfinales op, maar slechts een derderondeplaats op het US Open. Voor het eerst sinds ruim een jaar won zij weer een WTA-titel, op het toernooi van Tokio, waarbij zij tevens revanche nam op Belinda Bencic voor de verloren finale in Eastbourne. Aan het eind van het tennisseizoen won zij haar grootste titel tot dusverre: het officieuze wereldkampioenschap van het vrouwentennis. Zij eindigde het tennisseizoen op de vijfde plaats.