Faits : A. A._, née en 1968, est affiliée à INTRAS Assurance-maladie SA, anciennement Auxilia Assurance-maladie SA (ci-après: la caisse-maladie), pour l'assurance-maladie obligatoire des soins. A la suite d'un premier traitement visant à remédier à des troubles de la fertilité (inséminations intra-utérines des 9 juillet et 27 août 2011 et stimulations ovariennes), dont les coûts ont été pris en charge par la caisse-maladie (décision du 16 décembre 2011), qui a échoué, l'assurée a sollicité, le 14 mars 2012, la prise en charge d'un second traitement (inséminations intra-utérines des 28 mars et 31 août 2012 et stimulations ovariennes). Après avoir requis des renseignements auprès de la doctoresse B._, spécialiste en reproduction et endocrinologie gynécologique, et médecin traitant, et sollicité l'avis de son médecin-conseil, la caisse-maladie a refusé de rembourser le traitement (décision du 9 septembre 2013, confirmée sur opposition le 26 février 2014). En bref, elle a considéré qu'en raison de l'âge de l'assurée, la stérilité ne constituait plus une maladie mais relevait d'un problème physiologique, et que le traitement prévu n'était plus efficace, dans la mesure où les chances de tomber enceinte et de mener une grossesse à terme étaient trop faibles. B. B.a. Saisi d'un recours de A._, le Tribunal cantonal du canton de Vaud, Cour des assurances sociales, l'a admis (jugement du 15 mai 2015). Il a réformé la décision sur opposition du 26 février 2014 en ce sens que l'assureur-maladie doit prendre en charge le traitement relatif aux inséminations intra-utérines effectuées les 28 mars et 31 août 2012. Par arrêt du 10 mai 2016, le Tribunal fédéral a partiellement admis le recours interjeté par la caisse-maladie. Il a annulé le jugement cantonal et renvoyé la cause à la juridiction cantonale pour instruction complémentaire et nouvelle décision dans le sens des considérants. Il a rejeté le recours pour le surplus (ATF 142 V 249). B.b. En exécution du jugement fédéral, la juridiction cantonale a complété l'instruction sous l'angle médical. Elle a requis l'entier du dossier médical de l'assurée établi par la doctoresse B._ et mandaté le docteur C._, spécialiste en gynécologie et obstétrique, en gynécologie obstétrique-opératoire, et en médecine de la reproduction et endocrinologie gynécologique, pour une expertise (rapport du 29 novembre 2017 et complément du 17 janvier 2018). Après avoir procédé à une tentative de conciliation entre les parties le 5 février 2019, laquelle a échoué, l'instance de recours a invité la doctoresse B._ à répondre aux questions du tribunal et des parties (rapport du 21 juin 2019). Les parties se sont ensuite déterminées sur les réponses de la doctoresse B._. Par jugement du 25 octobre 2019, la juridiction cantonale a rejeté le recours et confirmé la décision sur opposition du 26 février 2014. C. A._ interjette un recours en matière de droit public contre ce jugement. Elle conclut à son annulation et à ce que la caisse-maladie soit condamnée à prendre en charge le traitement relatif aux inséminations intra-utérines effectuées les 28 mars et 31 août 2012, pour un montant total de 4409 fr. 15. La caisse-maladie conclut au rejet du recours, tandis que l'Office fédéral de la santé publique a renoncé à se déterminer. A._ a déposé des observations le 13 février 2020.