ב-30 באוגוסט 2011, יצא הסינגל "Fly" של הראפרית ניקי מינאז' בשיתוף עם ריהאנה. השיר הגיע ל-20 המקומות הראשונים בארצות הברית ובריטניה אך לא צלח בשאר העולם. אלבומה השישי, "Talk That Talk" יצא ב-18 בנובמבר 2011, והגיע למקום ה-3 בבילבורד 200 עם מכירות של 198,000 עותקים בשבוע הראשון בארצות הברית, ולמקום הראשון בבריטניה עם מכירות של 163,000 עותקים בשבוע הראשון. האלבום מכר 1.1 מיליון עותקים בארצות הברית ו-4.5 מיליון עותקים בעולם. הסינגל הראשון מהאלבום, "We Found Love", יצא ב-11 באוקטובר 2011 להורדה דיגיטלית. השיר נכנס למקום הראשון במצעד הבילבורד הוט 100 ובמצעד הבריטי. אף על פי שהשיר יצא לקראת סוף 2011, השיר הפך לאחד מהשירים המצליחים ביותר באותה שנה. כניסתו של השיר לרשימת עשרת הגדולים של מצעד הבילבורד זיכתה את ריהאנה בתואר "אמן הסולו שהכניס 20 שירים ל-10 הגדולים של המצעד בזמן המהיר ביותר". השיר שהה 10 שבועות בצמרת המצעד (מתוכם 9 רצופים) ודורג במקום ה-6 ברשימת השירים שהצליחו להישאר הכי הרבה שבועות בצמרת המצעד, ביחד עם שירים נוספים שהגיעו להישג זה. השיר דורג במקום ה-24 ברשימת השירים המצליחים ביותר של כל הזמנים במגזין הבילבורד וזיכה את ריהאנה בפרס גראמי השישי שלה. בנוסף לכך, זכה הקליפ לשיר בפרס "קליפ השנה" בטקס פרסי MTV וריהאנה הייתה לאמן היחיד, מלבד אמינם, שזכתה פעמיים בפרס זה. השיר נמכר בלמעלה מ-5 מיליון עותקים בארצות הברית ו-12 מיליון עותקים בעולם, מה שהכניס אותו גם הפעם לרשימת השירים הנמכרים ביותר בכל הזמנים.
הסינגל השני מתוך האלבום, "You da One", יצא לאור ב-11 בנובמבר 2011 והגיע ל-20 הראשונים בארצות הברית ובריטניה אף על פי שבעולם זכה להצלחה בינונית בלבד. השיר "Talk That Talk", בשיתוף פעולה עם ג'יי זי, יצא כסינגל שלישי מהאלבום ב-17 בינואר 2012. אף על פי שלא יצא לו קליפ, הגיע הסינגל למעמד זהב בארצות הברית ובאוסטרליה. ב-2011 זכתה ריהאנה בפעם השנייה ברציפות בפרס "אמנית הסולו הבינלאומית הטובה ביותר" בטקס הפרסים הבריטים. ב-21 בפברואר 2012 יצא הסינגל "Take Care" של הראפר דרייק בשיתוף עם ריהאנה, מתוך האלבום הנושא את אותו שם. השיר הפך להצלחה ונכנס לטופ 10 של בילבורד. ב-23 בפברואר 2012 יצאה גרסת רמיקס לשיר "Birthday Cake" בשיתוף עם כריס בראון ובמקביל הוציא בראון גרסת רמיקס לשיר "Turn Up the Music", שבו הוא אירח את ריהאנה. שני שיתופי הפעולה זכו לביקורות חריפות בעקבות ההיסטוריה המשותפת של השניים. ב-13 באפריל יצא הסינגל "Princess of China" של להקת קולדפליי בשיתוף עם ריהאנה, מתוך אלבומם "Mylo Xyloto". ב-7 באפריל 2012 נכנסה ריהאנה למקום הראשון ברשימת 50 האמנים הפופולריים ביותר על פי מגזין בילבורד בפעם החמישית, למשך שבוע אחד בלבד. פעמים נוספות בהן נכנסה ריהאנה למקום הראשון במצעד באותה שנה (2012) היו ב-2 ביוני 2012 (במיקום שיא של 5 שבועות), ב-11 ביולי 2012 (למשך שבועיים), ב-4 באוגוסט 2012 (למשך שבוע אחד) וב-25 באוגוסט 2012 (למשך שבוע אחד). ב-30 באפריל יצא הסינגל החמישי "Where Have You Been", שהגיע למקום ה-5 במצעד הבילבורד ולמקום ה-6 בבריטניה והפך להצלחה גדולה בעולם כולו. ב-6 בספטמבר יצא הסינגל השישי והאחרון מהאלבום, "" בגרסת רמיקס עם הראפר אייסאפ רוקי, שאיתו הופיעה ריהאנה בטקס פרסי המוזיקה VMA עם השיר. על פי מגזין פורבס, בין מאי 2011 למאי 2012, הרוויחה ריהאנה 54 מיליון דולר ודורגה במקום ה-12 ברשימת המוזיקאים המרוויחים ביותר ובמקום ה-4 ברשימת המוזיקאים המרוויחים ביותר מתחת לגיל 30.
2012–2014: "Unapologetic" ו-"Battleship".
ב-27 בספטמבר 2012 יצא הסינגל "Diamonds", אחד השירים המצליחים ביותר של הזמרת, שהגיע למקום הראשון בלמעלה מעשרים מדינות בעולם. ב-21 בנובמבר הגיע השיר למקום הראשון במצעד הבילבורד ובכך שוב הפכה ריהאנה להיות אמן הסולו הרביעי עם הכי הרבה שירים בצמרת המצעד, יחד עם מדונה והסופרימס. בעקבות כניסתו של השיר למקום הראשון בבילבורד, סך כל שיריה של ריהאנה הצליחו לשהות 47 שבועות במקום הראשון במצעד, מה שהביא אותה למקום ה-5 בהישג זה. השיר היה לסינגל ה-32 של ריהאנה שמגיע ל-Top 20 בבילבורד ובכך הפכה ריהאנה לאחד האומנים עם הכי הרבה שירים שהגיעו ל-Top 20 בבילבורד. השיר כונה על ידי מספר מגזינים "שיר השנה" והפך לאחד השירים הנמכרים ביותר באותה שנה. עד כה מכר הסינגל 3 מיליון עותקים בארצות הברית ו-9 מיליון עותקים בעולם. השיר גם נהיה לשיר ששהה הכי הרבה שבועות במקום הראשון במצעד מדיה פורסט ישראל (9 שבועות). השיר גם הפך לשיר ה-11 של ריהאנה שמכר יותר מ-3 מיליון עותקים בעולם, יותר מכל אמן אחר.
ב-19 בנובמבר 2012, יצא לאור אלבומה השביעי, "Unapologetic". זה היה אלבומה הראשון שהגיע למקום הראשון במצעד האלבומים של בילבורד עם 238,000 עותקים שנמכרו בשבוע הראשון ובכך הפך לאלבום הנמכר ביותר של ריהאנה בשבוע הראשון ליציאתו, וכמו כן היה לאלבום השלישי ברצף של ריהאנה בבריטניה להיכנס למקום הראשון. האלבום מכר 1.13 מיליון עותקים בארצות הברית ומעל 4.1 מיליון עותקים בעולם. עם צאת האלבום, השיר "Loveeeeeee Song" בשיתוף הראפר Future, היה לשיר הראשון של ריהאנה שדורג בבילבורד הוט 100 (במקום 55) אף על פי שלא יצא כסינגל באותו הזמן.
ב-7 בינואר 2013, יצא הסינגל השני, "Stay" בשיתוף עם הזמר מיקי אקו, שהגיע לחמשת הגדולים בלמעלה מ-20 מדינות והגיע למקום ה-3 בבילבורד הוט 100. אף על פי שהסינגל "Diamonds" הצליח יותר מכל סינגל אחר באלבום, "Stay" מכר יותר עותקים בארצות הברית; 4 מיליון עותקים, לעומת "Diamonds" שמכר 3 מיליון עותקים. ב-8 בינואר יצא הסינגל השלישי, "Pour It Up". מאוחר יותר הופץ רמיקס רשמי לשיר בשיתוף הראפרים יאנג ג'יזי, ריק רוס, ג'וסי ג'יי ו- ב-2 באוקטובר יצא הקליפ לשיר אחרי 9 חודשים של המתנה בגלל בעיות עריכה. Vevo לא אפשר לריהאנה להעלות את הקליפ לערוץ ה-Vevo הרשמי של ריהאנה. למרות זאת, כמה שעות לאחר שהקליפ הועלה לערוץ היוטיוב הפרטי של הזמרת, הועלה הקליפ לערוץ ה-Vevo שלה וגרף קרוב ל-8 מילון צפיות תוך 24 שעות. בפברואר 2013, נודע כי ריהאנה מכרה 3,868,000 עותקים בבריטניה של סינגלים ואלבומים, במהלך שנה אחת בלבד והייתה לאמנית הנמכרת ביותר בבריטניה במהלך שנה זו.
ב-8 במרץ 2013, החל סיבוב ההופעות לקידום האלבום שנקרא "Diamonds World Tour". במסגרת סיבוב ההופעות, הופיעה ריהאנה ב-22 באוקטובר בגני יהושע בישראל לעיני 50,500 צופים. ב-3 באפריל 2013 הוציאה ריהאנה את השיר "Loveeeeeee Song" כסינגל לתחנות הרדיו בבריטניה בלבד. השיר לא נכנס למצעד הרשמי של בריטניה אך נכנס למקום ה-17 במצעד ה-R&amp;B בבריטניה, לעומת זאת, בארצות הברית הסינגל דורג במקום ה-55 אף על פי שלא יצא שם כסינגל.
ב-28 במאי יצא לאור הסינגל הרביעי מהאלבום, "Right Now" בשיתוף דייוויד גטה. הסינגל כשל במצעדים בעולם והגיע רק למקום 50 בבילבורד הוט 100. למרות כישלונו במצעדים וחסרונו של קליפ, השיר שימש כשיר פרסומת למשחקי ה-NBA של שנת 2013 ולשיר רקע של פרסומת קולקציית הבגדים של ריהאנה. ב-3 ביוני יצא רמיקס לשיר "Bad" של הראפר Wale בשיתוף עם ריהאנה. ב-17 בספטמבר יצא הסינגל החמישי, "What Now". לאחר יציאת הקליפ לסינגל, קפץ השיר מהמקום ה-80 למקום ה-25 במצעד הבילבורד הוט 100. ב-29 באוקטובר יצא סינגל של הראפר אמינם בשיתופה של ריהאנה, "The Monster", מתוך אלבומו השמיני "The Marshall Mathers LP 2". השיר נכנס למקום ה-2 במצעד הבילבורד ללא קידום כלל. בעקבות יציאת הסינגל, שברה ריהאנה שיא, בכך שהצליחה להכניס 8 שירים ב-8 שנים לצמרת המצעד הבריטי. ב-12 בדצמבר עלה השיר למקום הראשון בבילבורד הוט 100, והפך לשיר ה-13 של ריהאנה במקום הראשון במצעד. בכך השוותה ריהאנה את שיאה לשיאו של מייקל ג'קסון ועקפה את מדונה וכעת היא ממוקמת במקום ה-3 ברשימת אמני הסולו שהצליחו להכניס הכי הרבה שירים לצמרת המצעד.
במאי 2013 קבע מגזין פורבס כי ריהאנה הרוויחה 43 מיליון דולר בין מאי 2012 למאי 2013, ודורגה במקום ה-5 ברשימת הסלבריטאים המרוויחים ביותר מתחת לגיל 30. ב-11 בנובמבר 2013 נודע כי ריהאנה הרוויחה בין נובמבר 2012 לנובמבר 2013, 90 מיליון דולר. ב-25 בנובמבר 2013 זכתה ריהאנה בטקס פרסי ה-AMA ב"פרס האייקון", הראשון בהיסטוריה של הטקס, שניתן לאמן משפיע מאוד אשר תרם רבות לתעשיית המוזיקה. בטקס פרסי הגראמי ה-54 שהתרחש בינואר 2014, זכתה הזמרת בפרס גראמי ה-7 שלה בפרס "האלבום האורבאני הטוב ביותר" עבור "Unapologetic".
בדצמבר 2013, ציין הראפר פיטבול בראיון כי האמן שהיה אמור להשתתף בשיר שלו "Timber" הוא ריהאנה. עם זאת, הוא ציין כי כבר ביקשו מריהאנה להשתתף בסינגל הראשון מהאלבום של שאקירה ולא היה לה זמן להקליט את Timber. ב-13 בדצמבר אושר כי הזמרת-יוצרת הקולומביאנית שאקירה תארח את ריהאנה בסינגל החדש שלה, "Can't Remember to Forget You". השיר יצא ב-13 בינואר 2014 מאלבומה העשירי של שאקירה, "Shakira" שיצא ב-21 במרץ 2014. בפברואר 2014, הוכרז כי אמינם וריהאנה ייצאו למיני-סיבוב הופעות משותף. ב-19 במרץ, אושר כי הטור ייקרא "The Monster Tour" ושלושה תאריכים הוכרזו. כרטיסים יצאו למכירה לקהל הרחב ב-28 במרץ. ב-21 במרץ, שלושה תאריכים נוספים נוספו לטור עקב דרישת קהל.
באוקטובר 2010, עברה לחברת התקליטים רוק ניישן, אם כי רק במאי 2014 חתמה אצלם חוזה באופן רשמי, אחרי שעזבה את חברת התקליטים דאף ג'אם.
2015–2017: "Anti", קריירת משחק ומיזמים נוספים.