Neuner er den mest succesfulde kvindelige biatlet i historien om Biathlon World Championships. Hun har vundet sytten medaljer, tolv guld, fire sølv og en bronze. Ved sin debut under VM 2007 i Antholz, Italien, vandt Neuner tre titler (sprint, forfølgelse og stativ). Et år senere ved verdensmesterskaberne i 2008 i Östersund, Sverige, vandt hun igen tre guldmedaljer ved massestart, stafett og blandet stafett. Neuner vandt ikke en titel på
2009 World Championships i Pyeongchang, Sydkorea; hendes bedste resultat var sølvmedaljen i relay-eventen. Hun vandt sin anden blandede relay guld i Khanty-Mansiysk, Rusland, i 2010. Ved verdensmesterskaberne i 2011 vandt hun yderligere tre titler (sprint, massestart, stativ) og to sølvmedaljer (pursuit og blandet stativ). Ved sine sidste mesterskaber i 2012 vandt Neuner sine verdenstitler elleve (sprint) og tolv (relay), samt hendes fjerde sølv (pursuit) og hendes første bronzemedalje (blandet relay).