En 2003, la Cubaine améliore de près de 4 mètres son record, pour le porter à 75,14 m à Savone en juillet, faisant d'elle la favorite pour succéder à elle-même aux championnats du monde à Paris. Avant ça, elle remporte les Jeux panaméricains pour la première fois, établissant un record des Jeux à 74,25 m. Le , à Paris, Yipsi Moreno remporte son titre mondial consécutif grâce à un jet à 73,33 m, devançant sur le podium la Russe Olga Kuzenkova (71,71 m) et la Française Manuela Montebrun (70,92 m). Elle conclût sa saison par une victoire à la Finale mondiale de l'athlétisme. Pour l'ensemble de sa saison 2003, elle est élue sportive cubaine de l'année.