Nach einer Achillessehnenoperation im November 2008 konnte Chusovitina bei den Europameisterschaften 2009 nicht starten. Die Weltmeisterschaften im gleichen Jahr sollten der letzte große Wettkampf ihrer Karriere werden. Ein im September im Training erlittener Abriss der Bizepssehne im rechten Arm verhinderte jedoch die Teilnahme an den Weltmeisterschaften in London. Nachdem diese Verletzung ausgeheilt war, stieg Chusovitina wieder ins Training ein und qualifizierte sich für die Weltmeisterschaften 2010 in Rotterdam. 2012 nahm sie in London an ihren sechsten Olympischen Spielen teil und erreichte im Sprung den fünften Platz. Ab 2013 startete sie wieder für ihr Heimatland Usbekistan. Bei ihren siebten Olympischen Spielen wurde sie 2016 beim Pferdsprung Siebte. Trotz ihrer Ankündigung, nach den Spielen ihre Karriere zu beenden, nahm sie auch 2017 an den Weltmeisterschaften in Montreal teil. Sie erreichte erneut das Finale im Sprung und wurde Fünfte mit nur 0,1 Punkten Rückstand auf die Bronzemedaille. Mit 46 Jahren nahm sie als älteste Turnerin an den Olympischen Spielen 2020 in Tokio teil, verpasste aber das Finale am Sprung. Sie gab anschließend ihren endgültigen Rücktritt vom Turnsport bekannt.