Nadija Kitschenok spielt überwiegend auf dem ITF Women’s Circuit. Sie stand bereits elf Mal im Einzelfinale eines ITF-Turniers und gewann vier Titel. Im Doppel erreichte sie zusammen mit ihrer Zwillingsschwester Ljudmyla bereits 45 Endspiele, bei denen sie 23 Turniersiege feiern konnten.
Im April 2010 trat sie in Charkiw gegen die USA erstmals für die Ukraine im Fed Cup an.[1] Seitdem konnte sie in diesem Team in acht Partien drei Siege verbuchen.
Zum Jahreswechsel 2013/2014 stand sie mit ihrer Schwester auch im Endspiel des WTA-Turniers von Shenzhen, in dem sie der Paarung Monica Niculescu/Klára Zakopalová in zwei glatten Sätzen unterlagen. In Melbourne konnte sich Nadija Kitschenok im Januar 2014 erstmals für das Hauptfeld eines Grand-Slam-Turniers qualifizieren, sie kam jedoch nicht über die erste Runde hinaus. Ebenso erging es ihr bei den darauf folgenden French Open.
Wie schon im Jahr zuvor begann sie die Saison 2015 in Shenzhen. Erneut erreichte sie mit ihrer Schwester das Finale, das sie diesmal gegen die Paarung Liang Chen/Wang Yafan mit 6:4 und 7:66 gewannen.
2018 gewann sie mit ihrer Schwester die WTA Elite Trophy, das Jahresendturnier der WTA in Zhuhai.
Zeichenerklärung: S = Turniersieg; F, HF, VF, AF = Einzug ins Finale / Halbfinale / Viertelfinale / Achtelfinale; 1, 2, 3 = Ausscheiden in der 1. / 2. / 3. Hauptrunde; Q1, Q2, Q3 = Ausscheiden in der 1. / 2. / 3. Runde der Qualifikation; n. a. = nicht ausgetragen