Serena Williams ha sconfitto in finale Viktoryja Azaranka con il punteggio di 6–2, 2–6, 7–5. É il quarto US Open in singolare e il titolo Slam numero 15 della carriera. Azaranka ha servito per il torneo e ha condotto 5–3 nel terzo set. É la prima volta dal 1995 che la finale si decide al terzo set. Con questa vittoria, Williams diventa la terza donna della storia a vincere Wimbledon, Olimpiadi e US Open nello stesso anno, dopo Steffi Graf e sua sorella Venus Williams. Williams ha perso solamente un set durante il torneo, proprio dalla Azaranka in finale.
Samantha Stosur era la detentrice del titolo, ma è stata sconfitta nei quarti di finale da Azaranka.
La tre volte campionessa del torneo Kim Clijsters, che era in una striscia di 22 vittorie consecutive nel torneo, è stata sconfitta da Laura Robson nel secondo turno. Questo è stato anche l'ultimo torneo di Clijsters prima del suo secondo ritiro (il primo avvenuto nel 2007), fino a che non è ritornata a competere nel 2020 al Dubai Duty Free Tennis Championships.
Questa è la prima apparizione in un major per la futura due volte campionessa Slam e numero 1 del mondo Garbiñe Muguruza, che è stata sconfitta da Sara Errani nel primo turno. È anche la prima apparizione per la futura campionessa delle WTA FinalsElina Svitolina, sconfitta da Ana Ivanović nel primo turno. Questa è anche la prima volta che Ivanović raggiunge i quarti di finale in un major dopo aver vinto gli Open di Francia 2008.