В итоге сделал так:
Для тестов, все .ts файлы (включая тесты) компилятся в tmp директорию, без бандлинга в 1 файл.
В этой директории прогоняем тестовые спеки, которые цепляют скомпиленные .js файлы.
После прогона тестов tmp директорию удаляем.
В итоге все ок, Istabul версии 1.0.0-alpha.2 умеет в source-map, так что он в итоге показывает все на основе оригинальных .ts файлов.
"test:compile": "tsc -p tsconfig-test.json",
"test:full": "npm run test:compile && istanbul cover _mocha -- test-tmp/test/**/**.spec.js && npm run test:removeTestTmpDir",
"test:mocha": "npm run test:compile && mocha -- test-tmp/test/**/**.spec.js && npm run test:removeTestTmpDir",
"test:removeTestTmpDir": "rm -rf test-tmp",
"test": "npm run test:full",