Elle établit la meilleure performance de sa carrière le en signant à Leiria, au Portugal. Figurant parmi les favorites des Jeux olympiques de 2008, Yarelis Barrios termine deuxième du concours avec la marque de , devancée de quarante centimètres par l'Américaine Stephanie Brown Trafton. En 2009, la Cubaine s'adjuge le titre des Championnats d'Amérique centrale et des Caraïbes avant d'établir son meilleur lancer de la saison en finale des Championnats du monde de Berlin. Auteur de , Barrios est devancée pour la médaille d'or par l'Australienne Dani Samuels qui réalise une marque supérieure de treize centimètres. Elle conclut l'année 2009 en s'imposant lors de la Finale mondiale d'athlétisme de Thessalonique avec .