Hon tog silver på VM-sprinten i klassisk stil i Falun 2015, efter Marit Bjørgen. Tillsammans med Ida Ingemarsdotter tog Stina Nilsson silver, efter Norge, i sprintstafetten i fri stil i VM 2015. Dessutom tog hon silver i stafetten, 4x5 km, i VM i Falun 2015. Detta tillsammans med Sofia Bleckur, Maria Rydqvist och Charlotte Kalla. Efter VM i Falun fick hon i media smeknamnet "silver-Stina". 2015 tog hon också hem mest poäng för åkare under 23 år, och vann U-23 cupen. Den 13 december 2015 tog Nilsson sin första individuella världscupseger när hon vann sprinten i Davos.