Neuner yra sėkmingiausia biatlono pasaulio čempionato istorijoje moteris. Ji laimėjo septyniolika medalių, dvylika aukso, keturi sidabro ir vieną bronzos. Debiutuodama 2007 m. Pasaulio čempionate Antolce, Italijoje, Neuner laimėjo tris titulus (sprinto, persekiojimo ir štafetos). Po metų, 2008 m. Pasaulio čempionate Ostersunde, Švedijoje, ji vėl laimėjo tris auksinius medalius, laimėdama masinį startą, švaistą ir mišrų švaistą. Neuner 2009 m. Pasaulio čempionate laimėjo tik vieną titulą.
Pyeongchange, Pietų Korėjoje; geriausias jos rezultatas buvo sidabro medalis švaisto varžybose. 2010 m. laimėjo antrą aukso medalį mišriose štafeto varžybose, vykusiose Chanti-Mansijskyje, Rusijoje. 2011 m. Pasaulio čempionate ji laimėjo dar tris titulus (sprintas, masinis startas, švaistė) ir du sidabro medalius (pursuit ir mišri švaistė). Paskutiniais 2012 m. čempionatų varžybomis Neuner laimėjo vienuolika pasaulio titulų (sprintas) ir dvylika (stalijas), taip pat ketvirtą sidabro (pursuit) ir pirmąjį bronzinį medalią (sumaišyta stalija).