Varios dones místicos tuvo Ana de San Bartolomé, como la bilocación: Sabiendo que su confesor, el P. Juan de San Cirilo estaba para morir, oró por él, se sintió arrebata y se vio a su lado, recomendándole un remedio al enfermero. A los pocos días el antes enfermo fue al monasterio a darle las gracias. Tuvo muchos éxtasis, mediante los cuales contemplaba y comprendía misterios de la fe, como la Santísima Trinidad, o la presencia de Cristo en el Sacramento. Tuvo don de conocimiento de las almas, y lo usaba para orar por los demás, y para aconsejar a religiosas y seglares, sin que estos le contasen sus problemas, o antes que lo hicieran, si iban a visitarla. Varios milagros realizó en vida, como multiplicar el dinero de un mercader que les había dado a guardar una suma, sanar a hermanas de melancolía, fiebres, dolores de muelas o de cabeza. Y todo con sencillez, discreción y naturalidad, sin alterar sus oficios, ni pavonearse por ello.
Sufrió ataques y tentaciones del demonio, al que llegó a ver en forma de perro gigante en la cocina de Ávila. Se le enfrentó diciéndole que no le temía, y que más prefería tener a siete demonios en el monasterio que a un solo hombre, con lo que el diablo se esfumó por la chimenea. Otro ataque del demonio lo venció con la oración, y como premio vio como San Juan Evangelista, San José, Santiago Apóstol y San Bartolomé bendecían la casa derramando agua bendita. Como no podía ser menos en una carmelita, fue hija amantísima de la Virgen María. Escribe en su autobiografía:
"Estando una vez en la fiesta de Navidad haciendo mi oración, adoraba las llagas de los pies de Jesucristo y vínome a la memoria: “Ahora, Señor, venís niño, y Vos en la cruz. ¿Qué haré de veros siempre así, oh Niño?”. Y en ese momento se le apareció la Virgen con el Niño en sus brazos mostrándomelo desnudo y pequeñito como lo tenía en sus sagradas entrañas y tenía en sus pequeñitos pies señaladas las llagas como llagas con unas gotas de sangre, que parecía le habían caído como señalados los clavos que había de tener"
De su devoción y trato frecuente con los santos, dice, igualmente en su Vida:
"Tuve devoción (desde niña) con los gloriosos San José, San Juan Bautista, San Francisco, San Bernardo y el arcángel San Gabriel, y a cada uno rezaba un padrenuestro y un avemaría cada día, y tres a las once mil vírgenes a quienes rogaba guardasen mi castidad (...) Una vez, el día de San José, habiéndome levantado, me puse en oración diciendo que como estaba mala me pesaba de no poder solemnizar su fiesta como yo quisiera. Entonces el glorioso San José me representó todas las mercedes que Dios le había hecho desde su niñez; de que quedé tan consolada y elevada que, si no me hubiera ido a la mano, me hubiera hecho mucho daño. Y cuando empezaron los cantores a cantar la misa, estaba fuera de mí".
Tal vez la revelación más conocida, y representada en los ambientes carmelitanos, por su trascendencia es aquella donde vio a Nuestro Padre San Elías (20 de julio; 12 de enero, en la Iglesia Oriental, la ascensión al Paraíso; y 20 de junio, traslación de reliquias a la iglesia de los Santos Apóstoles en Constantinopla) bendecir el importante Capítulo de Valladolid de los descalzos:
"Una vez, estando nuestros padres en capítulo en Valladolid, habiéndose juntado de toda la provincia para definir cosas de la Orden y hacer prelados, acabando de comulgar que era cuando querían entrar en el Capítulo, yo los estaba encomendando a Dios. Y mostróme el Señor al santo padre nuestro Elías, que estaba sobre el convento donde estaban juntos, en una manera de nube como fuego, tendida su capa y abiertos los brazos sobre ellos, mostrando darles su espíritu. Y acabado el Capítulo vino el provincial a nuestro convento de Ávila, que era el padre fray Nicolás [Doria], un santo varón, y dijo a la Priora que había tenido un Capítulo de cielo que, entrando los frailes en él, se hallaron tan suspensos y recogidos que ninguno discrepó de otro en cuantas cosas se ordenaban. Y todos tenían un mismo espíritu sin hablarse los unas con los otros. Y dividían entonces las provincias y todos a una voz dijeron: 'llamemos ésta de San Elías' [provincia de Castilla], que parece en esto que sentían su espíritu. Y así lo dijo el provincial: 'Este Capítulo ha sido de Dios y de su Santo Espíritu por los efectos que todos me han confesado y lo que yo he sentido'".
Y muchos más dones y virtudes podríamos relatar, pero necesitaríamos mucho más espacio y tiempo.