Erste internationale Erfahrungen sammelte Xie Limei im Jahr 2004, als sie bei den erstmals ausgetragenen Hallenasienmeisterschaften in Teheran mit einer Weite von 13,39 m die Goldmedaille gewann. Anschließend startete sie bei den Juniorenweltmeisterschaften in Grosseto und gewann dort mit 13,77 m die Silbermedaille. Im Jahr darauf siegte sie dann mit 14,38 m bei den Asienmeisterschaften in Incheon und gewann anschließend bei den Ostasienspielen in Macau mit einem Sprung auf 13,65 m die Silbermedaille hinter ihrer Landsfrau Huang Qiuyan. 2006 schied sie bei den Hallenweltmeisterschaften in Moskau mit 13,75 m in der Qualifikation aus und nahm im Sommer erstmals an den Asienspielen in Doha teil, bei denen sie mit 14,37 m die Goldmedaille gewann. Im Jahr darauf erreichte sie bei den Leichtathletik-Weltmeisterschaften 2007 in Osaka das Finale und klassierte sich dort mit 14,50 m auf dem sechsten Platz. Zudem stellte sie in diesem Jahr mit 14,90 m einen neuen Landesrekord auf. 2008 wurde sie bei den Hallenweltmeisterschaften in Valencia mit 14,13 m Siebte und schaffte auch die Qualifikation für die Olympischen Spiele in Peking, bei denen sie mit 14,09 m im Finale auf Rang zehn gelangte.