Liliyana Natsir bersama Tontowi Ahmad merupakan peraih medali emas SEA Games 2011. Liliyana dan Tontowi juga memenangkan gelar Kejuaraan All England tiga kali berturut-turut (2012,2013 dan 2014) yang merupakan salah satu turnamen tertua ini, Kejuaraan Dunia (2013 dan 2017) dan Olimpiade Rio De Janeiro 2016. Ketika berpasangan dengan Nova Widianto, Liliyana juga meraih gelar Kejuaraan Dunia (2005 dan 2007).
Liliyana Natsir pernah berpasangan dengan Nova Widianto.