W 1987 zdobyła złote medale Halowych Mistrzostw Europy we francuskim Liévin (luty, skok 197 cm) oraz na oficjalnych 1. Halowych Mistrzostwach Świata w Indianapolis z wynikiem 205 cm – halowy rekord świata (marzec). Na rozrywanych na przełomie sierpnia i września na stadionie olimpijskim w Rzymie 2. Mistrzostwach Świata w Lekkoatletyce Stefka Kostadinowa również zdobyła złoty medal i ustanowiła wynikiem 209 cm rekord świata, który przetrwał prawie 37 lat do 7 lipca 2024 roku.
20 lutego 1988 w Atenach poprawiła własny halowy rekord świata uzyskując 206 cm. W marcu zwyciężyła ponownie w Halowych Mistrzostwa Europy w Budapeszcie (marzec, skok 204 cm), więc na Letnie Igrzyska Olimpijskie 1988 pojechała jako absolutna faworytka. W Seulu zdobyła jednak srebrny medal (skok 201 cm) ulegając Amerykance Louise Ritter (203 cm). W 1989 w Budapeszcie ponownie zostaje halową mistrzynią świata (skok 202 cm).
Przez kolejne lata nie plasowała się na podium zawodów mistrzowskich – poza XXII Halowymi Mistrzostwami Europy w lutym 1992 w Genui, gdzie zdobyła srebrny medal ulegając Heike Henkel (obie skok 202 cm), która na odbywających się w lipcu i sierpniu tegoż roku Igrzyskach Olimpijskich w Barcelonie została także mistrzynią olimpijską. Kostadinowa zajęła na igrzyskach czwarte miejsce.