Lors des Championnats du monde de gymnastique artistique 2018 à Doha, Nina Derwael se qualifie pour les finales individuelles de la poutre, du concours général et des barres asylétriques, agrès dont elle finit en première position, juste devant Simone Biles, qui a terminé première de toutes les autres épreuves de qualification. La gymnaste américaine qualifie alors la Belge de . Elle termine ensuite à la place du concours général avec un total de , à de la troisième place, ce qui constitue sa meilleure performance de la discipline lors d'un championnat du monde. Lors de la finale des barres asymétriques, elle devient, avec un score de , championne du monde de la discipline, ce qui correspond au premier titre mondial de l'histoire de la gymnastique belge. Lors de la finale de la poutre, elle termine à la place.