In 2006 kwalificeerde Cîrstea zich voor het eerst voor een WTA-hoofdtoernooi, op het toernooi van Stockholm, samen met de Zweedse Johanna Larsson. In 2008 stond Cîrstea voor het eerst in een WTA-finale, op het toernooi van Fez, samen met Russin Anastasija Pavljoetsjenkova – hier veroverde zij haar eerste titel, door twee andere Russinnen, Alisa Klejbanova en Jekaterina Makarova, te verslaan. Enkele weken later had zij haar grandslamdebuut, op Roland Garros samen met Française Aravane Rezaï – zij bereikten er meteen de derde ronde. In 2012 vertegenwoordigde Cîrstea haar land op de Olympische spelen in Londen, aan de zijde van Simona Halep. In totaal won zij vijf WTA-titels, de laatste in 2019 in Lugano, samen met landgenote Andreea Mitu.