Bei sowjetischen Meisterschaften über 100 Meter, 200 Meter, 400 Meter und 4-mal 100 Meter gewann sie insgesamt 32 Medaillen. Sie lief rund 30 sowjetische Rekorde, darunter elf über 400 Meter. Sie war die erste sowjetische Athletin, die über 200 Meter unter 24 Sekunden blieb. Sie nahm an drei Europameisterschaften teil und gewann insgesamt fünf Medaillen, darunter vier goldene. Weniger erfolgreich war sie bei Olympischen Spielen. Sie nahm dreimal teil, konnte jedoch keine Medaille gewinnen. Itkina war Vorsitzende des belarussischen Sportlerverbands.
Weltrekorde
11. Mai 1955 Bukarest: 53,9 s (inoff., da Rekordlisten über 400 Meter erst ab 1957 geführt wurden)
12. September 1959 Krasnodar und 14. September 1962 Belgrad: 53,4s
Olympische Spiele
1956 Melbourne: Siebte über 200 m, Vierte mit der 4 × 400-m-Staffel in 45,6s (Marija Itkina als dritte Läuferin)
1960 Rom: jeweils Vierte über 100 m in 11,4s (Siegeszeit von Wilma Rudolph: 11,0s), über 200 m in 24,7s (Siegeszeit von Wilma Rudolph: 24,0s) sowie mit der 4 × 100-m-Staffel in 45,2s (Marija Itkina als dritte Läuferin)
Gold über 400 m in 53,4 s vor der Britin Joy Grieveson in 53,9s und der Niederländerin Tilly van der Swaard in 54,4s.
Studentenmeisterschaften
World Student Games der IUE
1954 in Budapest: Silber über 200 m in 24,2 s hinter Christa Stubnick (Gold in 23,6s) und Bronze über 100 m in 11,9s hinter Christa Stubnick und Wera Krepkina, beide 11,8 s
1955 in Warschau: Silber über 200 m in 24,5 s
1957 in Moskau: Silber über 200 m in 24,0 s und Bronze über 400 m in 54,7s hinter Antonina Chomutowa (Gold in 54,4s) und Ursula Donath (Silber in 54,7s)