Цветелина дебютировала в 2009 году на чемпионате Европы в Баку, став бронзовым призёром в командном первенстве среди юниоров. В 2010 году завоевала в Москве на чемпионате мира бронзовые медали в упражнении с 5 обручами. В 2011 году выиграла чемпионат мира в Монпелье в упражнении с тремя лентами и двумя обручами, а также стала бронзовым призёром в групповом многоборье и в упражнении с 5 мячами. В 2012 году выступила на Олимпиаде в Лондоне, заняв 6-е место в групповом многоборье с болгарской сборной, а также стала двукратной призёркой чемпионата Европы в Нижнем Новгороде (серебро в упражнении с 3 лентами и 2 обручами и бронза в упражнении с 5 мячами).