Дуань начала профессиональную карьеру в 2007 году. Первый титул из ITF она завоевала в феврале 2009 года. К концу 2012 года в активе китаянки были восемь титулов на 10-тысячниках и 25 тысячниках ITF в одиночном разряде и один в парном. В сентябре 2012 года Дуань Инъин впервые сыграла в основных соревнованиях WTA-тура, получив специальное приглашение на турнир в Гуанчжоу. В октябре она смогла выйти в финал 100-тысячника ITF Сучжоу.
В феврале 2015 года на турнире в Паттайе Дуань Инъин впервые достигла четвертьфинала в рамках WTA-тура. Летом на Уимблдонском турнире, куда китаянка попала через квалификацию, она в первом раунде сумела переиграть прошлогоднюю финалистку Эжени Бушар со счётом 7-6(3),
6-4. Но во втором раунде она проиграла в напряженной борьбе немке Татьяне Марии. В августе Дуань впервые поднялась в топ-100 мирового рейтинга. Осенью она смогла выйти в четвертьфинал турнира в Тяньцзине.
В августе 2016 года Дуань Инъин смогла выиграть свой первый титул WTA. Это произошло на турнире в Наньчане, в финале которого она переиграла американку Ваню Кинг со счётом 1-6, 6-4, 6-2. В январе 2017 года, начав с квалификации она сумела выйти в четвертьфинал турнира в Сиднее. На Открытом чемпионате Австралии Дуань впервые смогла выйти в третий раунд турнира в рамках серии Большого шлема. В феврале 2017 года она сыграла свой первый матч за сборную Китая в розыгрыше Кубка Федерации. На турнире в Куала-Лумпуре Дуань вышла в четвертьфинал. В конце сезона Вона выиграла второй по значимости Итоговый турнир — Трофей элиты WTA в парном разряде, выступив на нём совместно с Хань Синьюнь. Через неделю после этого она победила на турнире младшей серии WTA 125K в Хуахине в парном разряде в альянсе с Ван Яфань. По итогам сезона 2017 года китаянка впервые финишировала в топ-100 одиночного рейтинга, заняв 95-е место.
В начале февраля 2018 года на турнире в Тайбэе в паре с Ван Яфань Дуань Инъин выиграла титул, обыграв в финальном матче пару Оксана Калашникова и Нао Хибино[2]. Это второй титул китайской спортсменки в парном разряде в основном туре. В апреле на турнире младшей серии WTA 125K в Чжэнчжоу Ван Яфань и Дуань Инъин выиграли парный титул.
На старте сезона 2019 года Дуань Инъин совместно с чешкой Ренатой Ворачовой вышла в парный финал турнира в Шэньчжэне. Следующего парного финала в WTA-туре она достигла в мае на грунтовом турнире в Страсбурге, попав туда в дуэте с Хань Синьюнь. Затем Дуань смогла великолепно сыграть на Ролан Гаррос. Сыграв на главном грунтовом турнире в паре с Чжэн Сайсай, она смогла выйти в первый свой финал на Большом шлеме. Китайская пара в борьбе за престижный трофей сыграла с дуэтом Тимея Бабош и Кристина Младенович, проиграв вторым номерам посева со счётом 2-6, 3-6. Выступление в Париже позволило Дуань Инъин подняться в топ-30 парного рейтинга. На Открытом чемпионате США китайский дуэт смог доиграть до четвертьфинала в женском парном разряде. В сентябре Дуань Инъин совместно с россиянкой Вероникой Кудерметовой выиграла парные соревнования турнира серии Премьер 5 в Ухане. В октябре китаянка поднялась в парном рейтинге в топ-20. Она выступила в конце сезона на итоговом турнире — Трофей элиты WTA, где в паре с Ян Чжаосюань дошла до финала.
2020 год Дуань Инъин начала с парного финала в Шэньчжэне в альянсе с Чжэн Сайсай. Последний матч в карьере сыграла на Олимпиаде в Токио, где в паре Чжэн Сайсай проиграла в первом раунде.