Bertens begann im Alter von sechs Jahren mit dem Tennissport.
Den ersten Sieg auf der WTA Tour sicherte sie sich am 28. April 2012 mit dem Gewinn des Turniers in Fès, bei dem sie als Qualifikantin an den Start gegangen war. Auf ihrem Weg zum Titel besiegte sie unter anderem die als Nummer 6 gesetzte Chanelle Scheepers sowie die an Position 5 gesetzte Simona Halep.[1]
Im Doppel feierte sie 2015 ihren ersten WTA-Titel, als sie an der Seite von Johanna Larsson das Turnier von Hobart gewann. Im selben Jahr gewann sie auch die Doppelkonkurrenz von Båstad.
Ihren zweiten WTA-Titel gewann sie 2016 beim Nürnberger Versicherungscup. Auch bei diesem Turnier musste sie erst die Qualifikation überstehen. Anschließend gewann sie auch noch die Doppelkonkurrenz;[2] es war bereits ihr dritter Doppeltitel mit Johanna Larsson als Partnerin. Bei den French Open erreichte sie, unter anderem nach einem Auftaktsieg über Angelique Kerber, erstmals das Halbfinale eines Grand-Slam-Turniers. Dort unterlag sie Serena Williams in zwei Sätzen. Im Saisonverlauf sicherte sie sich mit Larsson außerdem die Doppeltitel in Linz und Luxemburg.
Beim Nürnberger Versicherungscup 2017 konnte sie ihren Vorjahrestitel im Einzel verteidigen; es war ihr dritter WTA-Einzeltitel. Sie ist die bislang einzige Spielerin, die dieses Turnier zweimal gewinnen konnte. Im Damendoppel gewann sie im selben Jahr mit Johanna Larsson auch das Turnier in Auckland; es war ihr sechster Doppeltitel auf der WTA Tour.
Seit 2011 spielte Bertens auch äußerst erfolgreich für die niederländische Fed-Cup-Mannschaft; von ihren 32 Partien hat sie 27 gewonnen (Einzelbilanz: 21:2).
Die Tabelle listet die Ergebnisse der Grand-Slam-Turniere, der Tour Championships, der Olympischen Spiele, des Fed Cups bzw. Billie Jean King Cups und der Turniere folgender Kategorien auf: 1990–2008: Tier I, 2009–2020: Premier Mandatory und Premier 5, ab 2021: WTA 1000.
Zeichenerklärung: S = Turniersieg; F, HF, VF, AF = Einzug ins Finale, Halb-, Viertel-, Achtelfinale; 1, 2, 3 = Ausscheiden in der 1., 2., 3. Haupt- / Finalrunde; Q1, Q2, Q3 = Ausscheiden in der 1., 2. 3. Qualifikationsrunde; RR = Round Robin (Gruppenphase); nicht ausgetragen oder andere Kategorie; PO (Playoff), P2 = Auf-/Abstiegsrunde zur Weltgruppe I/II im Fed Cup; W2, K1, K2, K3 = Teilnahme in der Weltgruppe II, Kontinentalgruppe I, II, III im Fed Cup.