Aino-Kaisa Saarinen a remporté au cours de ses sept participations aux Championnats du monde huit médailles. Elle remporte tout d'abord le titre mondial en relais en 2007. Ensuite, elle devient l'une des vedettes des Mondiaux 2009 avec quatre médailles dont trois titres en relais, sprint par équipes et en style classique, ajoutées à une médaille de bronze en poursuite. Enfin, lors des Mondiaux 2011, elle remporte trois nouvelles médailles dont une en argent en sprint par équipes et deux de bronze en relais et en style classique.