Faits:
A. Le 23 octobre 1992, les sociétés X._ SA d'une part, en tant que locataire, et Y._ SA d'autre part, en qualité de bailleresse, ont conclu un bail à loyer indexé sur l'indice suisse des prix à la consommation (ci-après: IPC). Le contrat prenait effet le 1er janvier 1993 pour une durée initiale de cinq ans; il était ensuite reconductible de cinq ans en cinq ans, sauf préavis de résiliation donné six mois avant l'échéance. Le loyer a été adapté par deux fois à l'IPC, la dernière fois le 19 octobre 2006 au montant mensuel de 17'709 fr., avec effet au 1er janvier 2007.
Le 21 mars 2007, la locataire a demandé une réduction de loyer de 5'059 fr. par mois pour la prochaine échéance contractuelle (1er janvier 2008); elle se prévalait de la baisse du taux hypothécaire intervenue depuis la signature du contrat. La bailleresse a refusé d'entrer en matière. La locataire a saisi l'autorité régionale de conciliation du canton de Neuchâtel, qui a rendu le 2 novembre 2007 une ordonnance de non-conciliation, sans frais ni dépens.
Le 20 novembre 2007, la locataire a déposé une demande auprès du Tribunal civil du district de Neuchâtel dans laquelle elle requérait une réduction de loyer de 4'783 fr. par mois.
Par jugement du 4 septembre 2009, le Tribunal civil a débouté la locataire au motif que le taux hypothécaire de référence n'avait pas varié entre octobre 2006, date de la dernière augmentation de loyer, et mars 2007, date de la demande en réduction de loyer.
La locataire a recouru devant la Cour de cassation civile du Tribunal cantonal neuchâtelois, concluant à une baisse de loyer mensuelle de 4'456 fr. dès le 1er janvier 2008. La bailleresse a conclu au rejet du recours.
Par arrêt du 29 juillet 2010, la cour cantonale a partiellement admis le recours, fixant le loyer à 14'298 fr. dès le 1er janvier 2008. Elle a considéré en substance que l'évolution du taux hypothécaire devait être mesurée à compter du dernier moment où la locataire avait eu la possibilité de demander une réduction de loyer fondée sur la baisse du taux hypothécaire, soit en juin 2002, à l'échéance du délai de résiliation de six mois avant la reconduction tacite du 1er janvier 2003.
Les deux parties ont formé un recours en matière civile auprès du Tribunal fédéral.
Par arrêt du 6 janvier 2011 (4A_489/ et 4A_531/2010), la Cour de céans a partiellement admis le recours de la locataire, en ce sens que la date déterminante pour apprécier l'évolution du taux hypothécaire est celle de la fixation du loyer initial, soit octobre 1992. Les motifs peuvent succinctement être résumés comme il suit: le locataire peut demander une diminution du dernier loyer indexé pour le prochain terme de résiliation. En cas d'application de la méthode relative, le point de référence pour mesurer l'évolution des critères de fixation du loyer est en principe le début du bail à loyers indexés ou, s'il est prorogé comme en l'espèce, le dernier renouvellement, soit en l'occurrence juin 2002. S'agissant toutefois du critère du taux hypothécaire, ce principe est battu en brèche par la règle spéciale de l'art. 13 al. 4 OBLF (RS 221.213.11) qui permet, avec certaines réserves, de se placer même avant la dernière fixation de loyer. En l'espèce, le loyer initial fixé en 1992 est déterminant dès lors qu'il n'a jamais été adapté à l'évolution du taux hypothécaire et n'a pas fait l'objet d'une modification consensuelle, d'une transaction tenant compte du taux hypothécaire ou d'une fixation selon la méthode absolue. La cause a été renvoyée à la cour cantonale pour nouvelle décision dans le sens des considérants.
B. Statuant à nouveau par arrêt du 9 mai 2011, la Cour de cassation civile neuchâteloise a fixé la diminution de loyer à 4'456 fr. dès le 1er janvier 2008 et arrêté le loyer à 13'253 fr. net par mois à partir de cette date. Elle a mis les frais de première et deuxième instances, par 2'480 fr., à la charge de la bailleresse et l'a condamnée à verser à la locataire une indemnité de 3'000 fr. à titre de dépens pour les deux instances.
C. La locataire (ci-après: la recourante) forme un recours en matière civile auprès du Tribunal fédéral. Elle conclut à l'allocation d'une indemnité de dépens de 26'000 fr., subsidiairement 18'200 fr., pour les deux instances cantonales.
La bailleresse (ci-après: l'intimée) conclut au rejet du recours. L'autorité précédente se réfère à son arrêt.

Considérant en droit:
1. Reste seul litigieux le montant des dépens dus à la recourante pour les procédures de première et deuxième instances cantonales. La décision sur les dépens peut être entreprise par les mêmes voies de recours que la décision principale dont elle est l'accessoire (cf. <ref-ruling> consid. 1.1). La valeur litigieuse est déterminée par les conclusions restées litigieuses sur le fond devant l'autorité précédente (art. 51 al. 1 let. a LTF; <ref-ruling> consid. 1.2.2).
En l'occurrence, la cour cantonale a été amenée à rendre une nouvelle décision finale (art. 90 LTF) sur des conclusions tendant à une baisse de loyer de 4'456 fr. par mois. Le montant issu de l'annualisation et de la capitalisation de la réduction périodique demandée (art. 51 al. 4 LTF), soit 1'069'440 fr., excède manifestement la valeur litigieuse minimale de 15'000 fr. (art. 74 al. 1 let. a LTF). Le recours en matière civile est ainsi ouvert.
2. Le recours peut être formé pour violation du droit fédéral, notion qui inclut le droit constitutionnel (<ref-ruling> consid. 2.1). Le grief de violation du droit cantonal ne peut pas être soulevé en tant que tel; en revanche, il est possible de faire valoir que l'application erronée du droit cantonal constitue une violation du droit fédéral, en particulier qu'elle est arbitraire au sens de l'art. 9 Cst. ou contraire à d'autres droits constitutionnels (<ref-ruling> consid. 1.2).
Le Tribunal fédéral applique le droit d'office (art. 106 al. 1 LTF). Toutefois, lorsqu'il est saisi d'un grief de violation du droit constitutionnel ou d'une question relevant du droit cantonal ou intercantonal, il n'entrera en matière que si le grief a été invoqué et motivé de manière précise par la partie recourante (art. 106 al. 2 LTF); l'acte de recours doit alors contenir un exposé succinct des droits ou principes constitutionnels violés et exposer de manière claire et circonstanciée en quoi consiste leur violation (<ref-ruling> consid. 1.2; <ref-ruling> consid. 2.2).
S'agissant du grief d'application arbitraire du droit, le recourant doit désigner précisément la règle dont il critique l'application et expliquer en quoi la subsomption effectuée conduit à une décision manifestement insoutenable, en contradiction claire avec la situation de fait, violant gravement une norme ou un principe juridique indiscuté, ou heurtant de manière choquante le sentiment de la justice et de l'équité (<ref-ruling> consid. 2.1; <ref-ruling> consid. 2a). Il n'y a pas arbitraire du seul fait qu'une autre solution paraît également concevable, voire même préférable (<ref-ruling> consid. 4.4.1).
3. 3.1 La recourante se plaint d'arbitraire dans la fixation des dépens. Le montant total alloué serait excessivement faible, pour ne pas dire choquant, au regard des art. 4 et 6 du tarif cantonal et des critères à prendre en considération, soit en particulier la valeur litigieuse supérieure à 1 million de francs, la complexité de la question juridique soulevée et le résultat obtenu. Le conseil de la recourante aurait consacré 45 heures de travail pour les 3 phases de la procédure cantonale depuis 2007 et à ce titre, des honoraires de l'ordre de 26'000 fr., dont 4'000 fr. de TVA et débours, devraient être facturés à la recourante. Les dépens devraient correspondre en tout cas au 70 % des honoraires facturés au client, compte tenu d'une directive du Conseil d'Etat neuchâtelois. Depuis 2011, les dépens devraient même couvrir l'intégralité des honoraires, puisque l'art. 95 al. 3 let. b CPC aurait inspiré une tendance en ce sens dans la plupart des cantons romands. La recourante conclut à une pleine indemnité de 26'000 fr., subsidiairement à 18'200 fr., soit le 70 % des honoraires de son conseil.
3.2 Dans son arrêt du 9 mai 2011, la cour cantonale a précisé que lorsque le Tribunal fédéral renvoyait la cause à l'autorité précédente, le procès se trouvait placé dans la situation telle qu'elle prévalait avant le prononcé de l'arrêt annulé. Elle en a déduit que la cause était soumise au code de procédure civile neuchâtelois, à raison (cf. art. 405 al. 1 CPC).
Le montant des dépens devant être déterminé selon l'ancienne procédure neuchâteloise, il n'est pas nécessaire d'examiner plus avant la portée de l'art. 95 al. 3 CPC; tout au plus peut-il être précisé que cette disposition de droit fédéral ne garantit pas une indemnisation minimum (arrêt 4C_1/2011 du 3 mai 2011 consid. 6.2, in Pra 2011 n° 88 p. 623).
3.3 Selon l'art. 143 al. 1 let. b de l'ancien Code de procédure civile neuchâtelois du 30 septembre 1991 (aCPCN), les dépens comprennent une participation aux honoraires du mandataire, appréciée selon l'importance de la cause, conformément au tarif fixé par le Conseil d'Etat.
Le Conseil d'Etat neuchâtelois a édicté un arrêté du 9 juillet 1980 concernant le tarif des frais entre plaideurs (ci-après: le Tarif). Le 29 novembre 2007, cette autorité a mis en consultation un projet d'adaptation du tarif qui introduisait une nouveauté dans le mode de détermination des dépens, en ce sens qu'ils devaient correspondre, dans les limites du tarif, au 70 % des honoraires que l'avocat pouvait demander à son client. Le délai de consultation était fixé au 14 janvier 2008.
Dans sa teneur en vigueur du 1er juillet 2008 au 31 décembre 2010, le Tarif énonce notamment les règles suivantes:
Art. 4 Les honoraires sont proportionnés à la valeur litigieuse. Ils sont fixés dans les limites prévues au présent tarif, en fonction du temps nécessaire à la cause, de sa nature, de son importance, de sa difficulté, du résultat obtenu ainsi que de la responsabilité encourue par l'avocat.
Art. 6 En première instance ou en instance unique, les honoraires sont fixés dans les limites du tableau qui suit:
si la valeur litigieuse est:
(...)
de......1'000'001 fr. à 2'000'000 fr. jusqu'à.....55'000 fr.
(...)
Art. 8 Pour le recours en cassation civile, les honoraires sont de 3'000 francs au plus.
3.4 Selon l'art. 143 al. 1 let. b aCPCN, le droit aux dépens comprend tout au plus une participation aux honoraires du mandataire. La recourante soutient que cette participation devrait correspondre au 70 % des honoraires dus au mandataire. Une telle règle semble tout au plus avoir été prévue dans un projet soumis à la procédure de consultation. Elle ne figure pas dans le Tarif modifié le 1er juillet 2008, et la recourante ne prétend pas ni ne démontre qu'une telle règle aurait été appliquée par la jurisprudence. Le commentaire du code édité après la réforme du Tarif relève que la procédure neuchâteloise considère les dépens comme une indemnité partielle accordée à la partie victorieuse et qu'il ne faut pas chercher à établir une relation fixe entre honoraires et dépens (FRANÇOIS BOHNET, Code de procédure civile neuchâtelois commenté, 2e éd. 2005, p. 226 n° 3 ad art. 143 CPCN). Force est donc de constater que les dépens de première et deuxième instances cantonales devaient être fixés en tenant compte des principes énoncés à l'art. 4 du Tarif, et dans les limites fixées aux art. 6 et 8 du Tarif.
La recourante prétend ne pas pouvoir discerner si les 3'000 fr. alloués concernaient les deux instances. Le grief n'est pas fondé. L'autorité précédente précise clairement que suite à l'arrêt de renvoi du Tribunal fédéral, elle doit fixer les frais et dépens de première et deuxième instances. Elle n'indique certes pas quelle quote-part de l'indemnité de dépens concerne chaque instance, mais elle précise encore dans son dispositif que l'"indemnité de dépens pour les deux instances" est de 3'000 francs.
La recourante soutient par ailleurs que les dépens doivent couvrir les trois phases de la procédure cantonale, soit celles relevant respectivement de l'autorité de conciliation, du Tribunal de district et de la Cour de cassation civile (recours, p. 3). Il sied à cet égard de constater que la partie qui procède avec l'assistance d'un avocat devant l'autorité de conciliation n'a pas le droit à des dépens, sous réserve du cas exceptionnel prévu à l'art. 274d al. 2 in fine CO, non réalisé en l'espèce (PETER HIGI, Commentaire zurichois, 4e éd. 1996, nos 101 et 103 ad art. 274d CO); l'autorité de conciliation a du reste expressément constaté que l'ordonnance était rendue sans frais ni dépens. Par ailleurs, la recourante ne saurait prétendre à une indemnité pour les écritures déposées spontanément devant la cour cantonale après l'arrêt du Tribunal fédéral du 6 janvier 2011. L'autorité précédente a en effet refusé de tenir compte de ces courriers au motif qu'un deuxième échange d'écritures était exclu, tout comme la production de pièces nouvelles; or, aucun grief n'a été formé à ce sujet.
3.5 La recourante juge les dépens alloués "excessivement faibles" au regard de la valeur litigieuse, de la complexité de la question juridique soulevée et du résultat obtenu, ainsi que du travail accompli.
Dans l'ancien droit neuchâtelois, la valeur litigieuse pour des prestations périodiques se calculait de la même manière qu'en droit fédéral (art. 3 al. 2 aCPCN), de sorte que le chiffre de 1'069'440 fr. doit être retenu. Une telle valeur revêt un aspect aléatoire, lié à la capitalisation; il est vrai toutefois que la locataire loue les locaux commerciaux de longue date et l'on peut inférer qu'elle entend y rester durablement. Quoi qu'il en soit, l'indemnité maximale à laquelle la recourante peut prétendre pour les deux instances s'élève à 58'000 fr. (55'000 fr. en première instance et 3'000 fr. en deuxième instance).
La question litigieuse consistait à déterminer quelle était la fixation de loyer déterminante pour apprécier l'évolution du taux hypothécaire. Il s'agissait en substance de trancher entre la règle générale, préconisant de se placer à la dernière reconduction tacite du bail à loyer indexé, et la règle spéciale de l'art. 13 al. 4 OBLF, permettant de se placer même avant la dernière fixation de loyer. Pour la recourante, il s'agissait de soulever une question étroitement circonscrite. Même si celle-ci n'était pas tranchée par la jurisprudence, on ne saurait prétendre qu'elle était complexe.
La recourante allègue que le travail accompli par son conseil s'élevait à 45 heures. Ce montant paraît devoir être revu à la baisse dès lors qu'il semble inclure à tort la phase devant l'autorité de conciliation. Peu importe, au demeurant. La recourante ne prétend pas avoir soumis à l'autorité cantonale une liste de frais, de sorte que la fixation des dépens devait se faire d'après le dossier (art. 15 al. 2 du Tarif). S'agissant d'un grief fondé sur l'arbitraire, il incombait cependant à la recourante de justifier le temps de travail allégué au regard des opérations et écritures ressortant du dossier, ce qu'elle n'a pas fait. Il n'appartient pas à la Cour de céans de procéder d'office à un tel examen.
L'application correcte d'un tarif d'honoraires suppose que l'autorité compétente prenne en compte l'ensemble des circonstances du cas concret et les examine au regard des intérêts en jeu, de l'importance de l'affaire, de la responsabilité encourue par l'avocat et du temps nécessaire à l'exécution du mandat. C'est avant tout à l'autorité cantonale qu'il appartient de déterminer le poids respectif de ces divers facteurs. Le juge constitutionnel ne doit intervenir que si cette autorité adopte une solution qui implique l'existence d'une disproportion évidente, dans un sens ou dans l'autre, entre les services rendus et les honoraires de l'avocat, au point d'apparaître inconciliable avec les règles du droit et de l'équité.
Dans le cas d'espèce, le montant total de 3'000 fr. retenu par la cour cantonale paraît certes bas. Toutefois, on ne saurait affirmer qu'il était arbitraire sur la seule base de la valeur litigieuse et de la question juridique posée, alors que la recourante n'a pas explicité l'importance du travail accompli par son conseil et que l'autorité cantonale pouvait considérer sans verser dans l'arbitraire que ce dernier facteur revêtait une importance particulière. Le tarif cantonal ne prévoyait pas de montant minimal, de sorte qu'une indemnité de 3'000 fr. pour les deux instances était envisageable même dans l'hypothèse d'une valeur litigieuse légèrement supérieure à 1 million de francs. L'on ajoutera que dans sa propre pratique, le Tribunal fédéral tend à fixer l'indemnité de procédure à un montant quelque peu supérieur à celui de l'émolument perçu pour l'activité judiciaire en fonction de la valeur litigieuse. Or, dans le canton de Neuchâtel, l'Arrêté concernant le tarif des frais de procédure prévoyait, en dérogation à la règle générale de calcul fondé sur la valeur litigieuse, un émolument compris entre 50 et 2'000 fr., puis, dès le 1er janvier 2010, un émolument entre 200 fr. et 3'000 fr., pour les causes portant sur les baux d'habitation et de locaux commerciaux, à fixer selon la difficulté de l'affaire et les montants en litige (art. 22 al. 1 let. c de l'arrêté du 10 août 1983 dans sa teneur du 23 octobre 1991, respectivement art. 21 al. 1 let. d de l'arrêté du 22 décembre 2009 - aRSN 164.11). En l'occurrence, les frais de première et deuxième instances ont été arrêtés à 1'380 fr. et 1'100 fr. pour un total de 2'480 fr.; sous cet angle, l'indemnité de dépens de 3'000 fr. n'apparaît pas insoutenable.
En définitive, la recourante échoue à démontrer l'existence d'un arbitraire dans l'application des règles de droit cantonal sur les dépens.
4. La recourante, qui succombe, assumera les frais judiciaires et versera à l'intimée une indemnité à titre de dépens (art. 66 al. 1 et art. 68 al. 1 et 2 LTF).

Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce:
1. Le recours est rejeté dans la mesure où il est recevable.
2. Les frais judiciaires, arrêtés à 1'500 fr., sont mis à la charge de la recourante.
3. La recourante versera à l'intimée une indemnité de 2'000 fr. à titre de dépens.
4. Le présent arrêt est communiqué aux mandataires des parties et à la Cour de cassation civile du Tribunal cantonal du canton de Neuchâtel.
Lausanne, le 27 septembre 2011
Au nom de la Ire Cour de droit civil
du Tribunal fédéral suisse
La Présidente: Klett
La Greffière: Monti