В общей сложности, Уитсон провела 665 дней на борту станции, космических кораблей и шаттлов, и совершила 10 выходов в космос, которые продлились в общей сложности 60 часов и 21 минуту.
Карьеру в NASA Уитсон начала в 1986 году, а в ряды астронавтов была избрана в 1996. В 2008 году она стала первой женщиной-командиром МКС, а во время пребывания на станции с ноября 2016 по сентябрь 2017 - первой женщиной, которая командовала экипажем МКС дважды. С 2009 по 2012 год она была руководителем отряда астронавтов, став первой женщиной, удостоенной этой чести.
В мае 2016 года астронавты NASA развернули на МКС экспериментальный надувной модуль ВEAM, предназначенный для проживания членов экипажа станции. Планируется, что испытания ВЕАМ будут проводиться на протяжении минимум двух лет. За это время астронавты оценят его способности защищать от радиации, сохранять температуру, а также противостоять ударам микрометеоритов, действию пыли и других факторов космической среды.