Sezon 2023/2024 Na Igrzyskach Europejskich 2023 zdobyła srebrny medal indywidualnie zarówno na skoczni normalnej, gdzie o 0,3 pkt wyprzedziła ją Austriaczka Jacqueline Seifriedsberger, jak i na dużej, gdzie przegrała z Niką Križnar o 29,2 pkt. W drużynie mieszanej wraz z Križnar, Timim Zajcem i Anže Laniškiem zdobyła brązowy medal. W Letnim Grand Prix 2023 dwukrotnie stawała na podium: 6 sierpnia w Szczyrku była 2., a 24 września w Râșnovie zajęła 3. pozycję.
W sezonie 2023/2024 Pucharu Świata regularnie zajmowała lokaty w pierwszej dziesiątce. 16 grudnia 2023 w Engelbergu odniosła pierwsze w karierze zwycięstwo w cyklu. Wygrała również kolejne zawody, rozgrywane 30 grudnia w Garmisch-Partenkirchen. Wraz z 5. miejscem w Oberstdorfie pozwoliło to Prevc na wygraną w Turnieju Dwóch Nocy 2023/2024. Po kolejnej wygranej 3 stycznia 2024 w Villach objęła prowadzenie w klasyfikacji generalnej Pucharu Świata. Dzień później odniosła drugie zwycięstwo na tej samej skoczni. W styczniu na podium cyklu stawała jeszcze w Zaō, gdzie ponownie zwyciężyła, a także w Ljubnie, gdzie zajęła 2. pozycję w pierwszym konkursie i 1. w drugim.