Kenin hizo su debut en Grand Slam en el US Open 2015, cuando recibió una wildcard (tarjeta de invitación) para el cuadro principal, a los 16 años. En el US Open 2017 ganó su primer partido de Grand Slam tras vencer en primera ronda a su compatriota Lauren Davis, preclasificada entonces en el puesto 32.
En enero de 2019 estrenó su palmarés WTA con el título de dobles logrado junto a la canadiense Eugenie Bouchard en Auckland (Nueva Zelanda). Una semana después, Sofia levantaría su primer título WTA individual en Hobart (Australia), doblegando en la final en dos sets a la eslovaca Anna Schmiedlová. Con el título, el 14 de enero de 2019 Sofia lograría llegar a su mejor clasificación en la WTA hasta entonces, situándose número 39 del mundo. Posteriormente ha llegado a alcanzar el puesto 7, el 3 de febrero de 2020. En dobles ha sido la 37, el 18 de noviembre de 2019. Además, hasta la fecha ha ganado 3 títulos individuales y 1 de dobles en el circuito ITF.[1]
Kenin campeona del Open de Australia 2020 no compitió en el Grand Slam estadounidense después de haber dado positivo en coronavirus.[2]
Tras la pausa causada por la pandemia de covid, la estadounidense se plantó en la final de un histórico Roland Garros, aplazado hasta otoño. Perdió con la entonces sorpresa del evento, Iga Swiatek.[3]
Tras sufrir varias lesiones y problemas fuera de las pistas, Kenin ha pasado página. En la Billie Jean King Cup 2023, fue capaz de salvar un partido casi imposible ante Viktorija Golubic para darle la victoria a Estados Unidos ante Suiza.[4] Pero, en Roland Garrós 2023, abocada a disputar la fase previa, se despidió de entrada ante la 278 del mundo. Perdió 6-4 y 6-3 ante la fracesa Margaux Rouvroy, 22 años.[5]