2007 nahm Xu Xin zum ersten Mal an einer Weltmeisterschaft teil, wo er im Doppel ins Achtelfinale kam. Seit 2008 war er verstärkt international aktiv, sodass er im Februar 2009 in die Top 100 der Weltrangliste vorstieß. In diesem Jahr erzielte er bei der Asienmeisterschaft seinen ersten internationalen Erfolg, als er mit Ma Long im Doppel Erster wurde, bei der Weltmeisterschaft holten sie Silber. Im Dezember befand Xu Xin sich bereits in den Top 20, und nach dem Gewinn der Silbermedaille bei den Pro Tour Grand Finals und dem Sieg bei den Kuwait Open – seine erste Goldmedaille im Einzel – rückte er in die Top 10 vor, die er seitdem nicht mehr verließ. 2010 gewann er erstmals WM-Gold mit der Mannschaft, und 2011 wurde er Weltmeister im Doppel. Im Jahr darauf holte er wieder WM-Gold im Team und nahm erstmals am World Cup teil, belegte dort aber nach Niederlagen gegen Ma Long und Vladimir Samsonov nur den vierten Platz. Dafür siegte er im Doppel bei vier und im Einzel bei drei World Tour-Turnieren, im Einzel gewann er auch die Grand Finals. Infolgedessen belegte er in der Weltrangliste vom Januar 2013 zum ersten Mal Platz 1.