В прошлом советник председателя, член совета директоров и комитета финансовой стабильности, а в 2013—2023 — первый заместитель председателя Центрального банка России. На своём посту отвечала за экономическое моделирование и прогнозирование, установление официальных курсов иностранных валют по отношению к рублю, наблюдение за функционированием системно значимых объектов финансовой инфраструктуры; формирование денежно-кредитной и финансовой статистики[2].
В 1999‑2000 годах — ведущий экономист Российско‑Европейского центра экономической политики (РЕЦЭП).
В 1999—2006 годах Юдаева — старший научный сотрудник Центрального экономико-математического института РАН. В 1999 году преподавала проблемы международных финансов и макроэкономики в Российской экономической школе, являлась руководителем исследовательских проектов по прямым иностранным инвестициям и по социальной политике[2].
В 2000‑2006 годах Юдаева занимала пост директора прикладных программ в Центре экономических и финансовых разработок (ЦЭФИР)[8].
С 2003 по 2006 год — член научного совета Московского центра Карнеги[9].
В 2006—2008 году — научный руководитель Центра стратегических разработок, член научного совета Московского центра Карнеги[10].
С марта 2008 года — старший советник президента, главный экономист, руководитель Центра макроэкономических исследований Сбербанка России[10], созданного в том же 2008 году.
В 2008 году назначена заместителем председателя экспертного совета при правительственной комиссии по повышению эффективности российской экономики.
В феврале 2009 года Юдаева была включена в первую сотню резерва управленческих кадров, находящихся под патронажем президента РФ[10].
Являлась соруководителем экспертной группы № 3 «Реформа пенсионной системы» по обновлению «Стратегии‑2020», учёным секретарём экспертной группы № 10 «Развитие финансового и банковского сектора».
Будучи главным экономистом Сбербанка РФ, Юдаева входила в число приближённых интеллектуалов первых лиц государства, участвовала в неформальных совещаниях у В. Путина в период работы над «Стратегией-2020», у Д.Медведева — в период запуска «открытого правительства»[11]. Регулярно участвовала в аналитических телепрограммах РБК-ТВ.
13 июля 2012 года указом Путина назначена начальником Экспертного управления Президента РФ[5]. Этот пост оставался вакантным с марта 2011 года, когда его покинул Илья Ломакин-Румянцев. Само Экспертное управление Президента РФ существует с 2000 года[12]. Глава Администрации Президента РФ Сергей Иванов охарактеризовал Юдаеву как блестящего финансиста и экономиста[13][14].
С августа 2012 года по 12 сентября 2013 Юдаева исполняла обязанности «шерпа» — представителя президента РФ по делам группы ведущих индустриальных государств и связям с представителями лидеров стран-участников «Большой двадцатки»[15][16][17].
10 сентября 2013 года Юдаева освобождена от должности начальника Экспертного управления президента РФ[18].
С 10 октября 2018 года — член совета директоров Банка России[9].
Главный редактор научного журнала Банка России «Деньги и кредит»[21]. С 2021 года — заведующий базовой кафедрой Банка России в НИУ ВШЭ[22].
В июле 2023 года Юдаева покинула пост первого заместителя и перешла на должность советника председателя Центробанка РФ, оставшись членом совета директоров и комитета финансовой стабильности ЦБ. Юдаева продолжила курировать развитие исследований и аналитики в ЦБ, с приоритетом на научно-методологическое обеспечение кросс-функциональных проектов в области анализа данных и принятия решений на основе данных. Также в сфере ответственности Юдаевой осталось взаимодействие с научным и экспертным сообществом, университетами по образовательным и исследовательским проблемам[3].
В начале сентября 2024 года исполнительный директор от России в МВФ Алексей Можин сообщил, что с 1 ноября 2024 года на этом посту его сменит Ксения Юдаева[23]. 25 сентября 2024 года премьер-министр РФ Михаил Мишустин поручил внести кандидатуру Юдаевой на пост исполнительного директора от России в МВФ[24].
В конце октябре 2024 года бывший первый зампред Банка России и советник главы регулятора Ксения Юдаева ушла со своего поста, ранее Юдаеву выдвинули на должность исполнительного директора от России в Международном валютном фонде. Вместе с Юдаевой ЦБ прошёл «через череду кризисов» в экономике России, заявила Эльвира Набиуллина. По словам главы регулятора, Ксении Юдаевой «мы обязаны профессиональной командой исследователей по макроэкономике, финансам, банкам, климатической повестке, которой мог бы гордиться любой центральный банк»[25].
Орден «За заслуги перед Отечеством» IV степени (24 декабря2013 года) — за большой вклад в подготовку и обеспечение российского председательства в «Группе двадцати» и мероприятий встречи глав государств и правительств «Группы двадцати» в Санкт-Петербурге в 2013 году[29]