2006年塞尔维亚女排独立后第一次出征世锦赛，在小组赛中第一场1-3负于意大利女排后，连赢四场，以小组第一的身份晋级复赛阶段。复赛阶段塞尔维亚女排分别零封韩国和波兰，但是在与东道主的较量中鏖战五局，以2-3遗憾落败。在复赛阶段的最后一场比赛中与中国台北队也鏖战了五局，最后还是塞尔维亚笑到了最后3-2战胜了中国台北队，进入了四强。在半决赛中不敌世界排坛的霸主巴西女排，未能进入决赛。在但是在铜牌争夺战中零封了小组赛的对手意大利女排。收获了一枚铜牌。创造了当时东欧女排在世锦赛上的最佳战绩。塞比奇获得了“最佳自由人”。

2007年塞尔维亚女排在欧洲女子排球锦标赛中获得第二名，11月在日本举行的女排世界杯中塞尔维亚女排获得第五名，至此塞尔维亚女排重返世界强队行列。

2008年5月在日本举行的奥运会排球资格赛中获得第二名，获得了北京奥运会的参赛资格，小组赛塞尔维亚被分在了B组，以小组第四的成绩晋级淘汰赛。1/4决赛中遭遇了强势崛起的古巴女排，被古巴女排淘汰出局，最终排名第五。

北京奥运会后塞尔维亚女排在欧洲排球联赛上夺得三连冠（2009-2011年）。2011年塞尔维亚女排参加世界女排大奖赛获得第三名，同年欧锦赛塞尔维亚女排历史性地夺冠，塞尔维亚女排到达顶峰。

2012年伦敦奥运会塞尔维亚女排再次取得参赛资格，欧洲排球联赛也获得了第三名。

进入里约奥运周期的塞尔维亚女排进行了比较大的人员调整，召集了一批年轻球员如米哈伊洛维奇，并且在各大联赛里挑选能力突出的球员如博斯科维奇等，完成了新老交替，状态日趋稳定。

2013年塞尔维亚女排获得世界女排大奖赛的铜牌，欧锦赛塞尔维亚女排获得了第四。经过2014年的磨合塞尔维亚女排呈现稳步上升的趋势。

2015年6月塞尔维亚女排参加第一届欧洲运动会获得铜牌。2015年8月参加女排世界杯获得亚军，并且直接拿到里约奥运会的入场券。2015年10月参加女排欧锦赛获得铜牌。

2016年里约奥运会上，塞尔维亚女排同中国女排分在同一小组，小组赛中塞尔维亚女排零封中国女排，但是在决赛中塞尔维亚女排1-3不敌中国女排，获得亚军。

2017年女排欧锦赛决赛阶段的比赛于9月22日-10月1日在阿塞拜疆和格鲁吉亚举行。共有16支队伍获得决赛阶段的参赛资格。10月2日，塞尔维亚女排在欧锦赛决赛中再次战胜荷兰女排，时隔六年再次成为欧洲冠军。

塞尔维亚女排队延续了欧洲高举高打的技术风格。主攻接应都具备一定的攻击力，副攻偶尔打一些快球。

2019年8月4日，2020年东京奥运会女子排球资格赛落幕，塞尔维亚队成为晋级东京奥运会的球队。在塞尔维亚与波兰队的比赛中，塞尔维亚队发挥平稳，以21:25、25:23、25:16、25:23赢下比赛，获得2020年东京奥运会的入场券。

2019年9月28日，在2019年女排世界杯第10轮争夺中，塞尔维亚女排以14-25、21-25、16-25总比分0-3不敌中国女排。