באפריל 2012, העפיל לגמר טורניר מונטה קרלו ומולו התמודד על התואר נובאק ג'וקוביץ'. נדאל ניצח במשחק וזכה בפעם השמינית ברצף בטורניר. בניצחון זה גם קטע רצף של 7 הפסדים לסרבי במשחקים ביניהם.
ביוני נפגשו השניים שוב בגמר אליפות צרפת הפתוחה, ושוב נדאל ניצח. בכך הפך נדאל לשיאן הזכיות באליפות צרפת הפתוחה, עם 7 זכיות.
באליפות וימבלדון 2012, הודח נדאל כבר בסיבוב השני כשהפסיד ללוקאש רוסול (מדורג 100 בעולם) הצ'כי בתוצאה 7:6, 4:6, 4:6, 6:2, 4:6..
כשבוע לפני פתיחת אולימפיאדת לונדון (2012) הודיע נדאל כי לא ייקח חלק במשחקים בשל פציעה בברכו. בעקבות הפציעה נאלץ נדאל לוותר על השתתפותו גם באליפות ארצות הברית הפתוחה שנערכה אחרי המשחקים האולימפיים. בעקבות אי-השתתפותו, צצו חשדות שהוא נוטל סמים, נדאל הגיב בחריפות - ובכך השתיק את החשדות. שבין היתר צצו בשל היעדרויותיו המרובות מטורנירים גדולים, אך זאת בעקבות פציעותיו הרבות (בעיקר בברך).
2013: חזרה למקום הראשון.
בהמשך להיעדרות שלו במחצית השנייה של שנת 2012, לא השתתף נדאל גם באליפות אוסטרליה הפתוחה (שבועיים לפני פתיחת הטורניר הודיע שלקה בווירוס בקיבה). חזרתו מהפציעה התחילה בפברואר 2013, ותוך חודש ניצח בשלושה מארבעת הטורנירים הראשונים בהם השתתף.
הניצחון השלישי מביניהם היה בטורניר אינדיאן וולס, והוא כלל ניצחונות על רוג'ר פדרר ברבע הגמר, תומאס ברדיץ' בחצי הגמר וחואן מרטין דל פוטרו בגמר.
בעונת החימר העפיל לגמר טורניר מונטה קרלו, אך הפסיד לג'וקוביץ'. בכך נקטע רצף הזכיות שלו בטורניר בין השנים 2005-2012. לאחר מכן זכה בשלושה טורנירים ברציפות - ברצלונה, מדריד ורומא. ביוני הוא זכה בפעם השמינית בטורניר הרולאן גארוס לאחר שניצח בחצי הגמר את ג'וקוביץ' בחמש מערכות ובגמר ניצח את דויד פרר בשלוש מערכות.
באליפות וימבלדון 2013 הודח בסיבוב הראשון לאחר שהפסיד בשלוש מערכות לסטיב דארסיס מבלגיה.
זכה בטורניר המאסטרס במונטריאול לאחר שניצח בחצי הגמר את נובאק ג'וקוביץ' ובגמר את מילוש ראוניץ' מקנדה. והוסיף את התואר ה-9 בעונה הזאת כאשר זכה בטורניר סינסינטי לאחר ניצחון על ג'ון איסנר (ארצות הברית) בגמר.
בספטמבר ניצח את ג'וקוביץ' בגמר אליפות ארצות הברית הפתוחה 2013 בארבע מערכות.
באוקטובר אותה שנה הוא עלה למקום הראשון בעולם לאחר כשנתיים (הפעם האחרונה שבה דורג ראשון בעולם הייתה ב-3 ביולי 2011).
2014: השוואת הגראנד סלאמים לסמפראס.
ב-4 בינואר, בטורניר דוחא, נדאל ניצח בגמר את גאל מונפיס 6–1, 6–7, 6–2. זה היה הטורניר הראשון שנדאל ניצח אותו ב-2014, והטורניר השני בסדר הטורנירים של ה-ATP.
בסוף ינואר, הפסיד בגמר אליפות אוסטרליה הפתוחה לסטאן ואוורינקה בארבע מערכות(3:6,2:6,6:3,3:6).
במאי, נדאל שמר על תוארו בטורניר מדריד נגד קיי נישיקורי. קיי נישיקורי פרש במצב 2–6, 4-6, 0-3.
ב-8 ביוני 2014 זכה ברולאן גארוס בפעם ה-9 לאחר ניצחון בגמר על נובאק ג'וקוביץ' בארבע מערכות (6:3, 5:7, 2:6, 4:6) והשווה את ניצחונות הגראנד סלאמים לפיט סמפראס.
בווימבלדון הודח בשמינית הגמר על ידי ניק קיריוס לאחר 4 מערכות (7-6, 5-7, 7-6, 6-3).
לפני קנדה מאסטרס נפצע נדאל בשורש כף היד וכתוצאה מכך לא השתתף באליפות טורונטו וסינסינטי ואליפות ארצות הברית הפתוחה.
נדאל חזר לאליפות בייג'ינג למשחק מול רישאר גאסקה נדאל ניצח 4–6, 0-6. אך הפסיד למרטין קליז'ן ברבע הגמר.
בטורניר בזל ברבע הגמר הפסיד לבורנה צ'וריץ' 2-6, 6-7. ולאחר המשחק הודיע שסיים את העונה.
2015: שנת השפל.
ב-6 בינואר, נדאל שיחק את משחקו הראשון בעונה בקטר שם הפסיד למיכאל ברר המדורג במקום ה-127 בתוצאה 1–6, 6-3, 6-4.
בקטר, בטורניר הזוגות, נדאל ניצח עם חואן מונאכו. זה היה טורניר הזוגות התשיעי במספר שנדאל זכה בו.
קצת לפני אליפות אוסטרליה הפתוחה, נדאל פרסם שהוא בספק לגבי השתתפותו בגראנד סלאם הראשון של השנה, אך לבסוף החליט להשתתף. ברבע הגמר הפסיד לתומאש ברדיך 6-2, 6-0, 7-6.
ב-27 במרץ, נדאל חזר לטורניר המאסטרס במיאמי למשחק בסיבוב השני (בגלל "bye" בסיבוב הראשון) נגד ניקולס אלמגרו, נדאל ניצח בקלות: 6-4, 6-2. שלב אחד לאחר מכן, נדאל הודח על ידי בן ארצו פרננדו ורדאסקו בשלוש מערכות: 6-4, 2-6, 6-3.
ב-15 באפריל, נדאל חזר למשטחו האהוב, החימר, בטורניר מונטה קרלו שם הפסיד בחצי הגמר לנובאק ג'וקוביץ' המדורג במקום הראשון: 6-3, 6-3.
ב-6 במאי, נדאל המשיך לשחק בספרד, והפעם בבירתה, מדריד. אחרי 4 משחקים שבהם לא שמט מערכה אחת, נדאל הפסיד לאנדי מארי במשחק גרוע מאוד שבו היו לו 26 טעויות בלתי מחויבות, נשבר 3 פעמים ולא הצליח לנצח מערכה אחת. כך השלים נדאל ארבעה הפסדים על משטח החימר, דבר שלא קרה מאז 2005 וזאת בטרם נגמרה עונת החימר. נדאל צנח שלושה מקומות ודורג במקום השביעי, אחרי שלא ירד מהחמישייה הראשונה מאז 2005.
ב-26 במאי, נדאל חזר לתחרותו האהובה, אליפות צרפת הפתוחה, אך הפעם לא כפייבוריט לאליפות חוזרת בגלל עונתו החלשה. ברבע הגמר נדאל הפסיד לג'וקוביץ' לאחר 6 שנים שלא הפסיד ברולאן גארוס.
בטורניר ווימבלדון הודח נדאל כבר בסיבוב השני על ידי דאסטין בראון (מדיחו בטורניר האלה 2014, גם כן על דשא). בארבע מערכות: 5-7, 6-3, 4-6, 4-6.
לאחר הפסקה של חודש, נדאל חזר למגרשים, לטורניר המבורג, על משטחי החימר שבהם זכייה מקנה 500 נקודות. ב-2 באוגוסט, התרחש הגמר שבו שיחקו נדאל ופאביו פוניני. נדאל נוצח על ידיו פעמיים ב-2015. נדאל ניצח טורניר בפעם השלישית השנה, ובפעם ה-66 בכל הקריירה, לאחר משחק מאוד צמוד: 7-5, 7-5.
ב-13 באוגוסט נדאל חזר למגרשים הקשים של מונטריאול, אחרי ששנה שעברה לא השתתף בטורניר זה. בסיבוב הראשון נדאל ניצח את סרגיי סטקובסקי האוקרייני: 7-6, 6-3. ברבע הגמר, נדאל הפסיד במשחק ה-900 שלו בקריירה לקיי נישיקורי, תוך שעה ו-22 דקות, בתוצאה: 6-4, 6-2.
לאחר ההפסד לנישיקורי, נדאל המשיך את הטור של ארצות הברית, והפעם הגראנד סלאם האחרון של השנה, אליפות ארצות הברית הפתוחה. בסיבוב הראשון נדאל שיחק נגד בורנה צ'וריץ', אותו יריב שניצח אותו בטורניר בזל. נדאל ניצח: 6-3, 6-2, 4-6, 6-4. לסיבוב השלישי נדאל הגיע כאשר מעולם לא בוצע מהפך נגדו, מ-2:0, ל-2:3 במערכות. אך פאביו פוניני עשה זאת בפעם הראשונה וקבע את התוצאה: 6-3, 6-4, 4-6, 3-6, 4-6.
בשנה זו נעדר נדאל מטורנירים רבים בשל פציעות. באולימפיאדת ריו דה ז'ניירו (2016) זכה נדאל יחד עם מארק לופז במדליית הזהב בטורניר הזוגות לגברים לאחר ניצחון על פלורין מרגאה והוריה טקאו מרומניה ב-3 מערכות (2–6, 6-3, 4-6). בטורניר היחידים הוא סיים במקום רביעי לאחר שהפסיד בשלב חצי הגמר לחואן מרטין דל פוטרו מארגנטינה ב-3 מערכות (5–7, 6-4, 7-6) ולקיי נישיקורי בקרב על מדליית הארד, ב-3 מערכות (6-2, 6-7, 6-3).
2017: עלייתו למקום הראשון.
נדאל העפיל לגמר אליפות אוסטרליה הפתוחה והפסיד בו לרוג'ר פדרר במשחק דרמטי של חמש מערכות. העפלת שניהם יחד לגמר גראנד סלאם לאחר כמה שנים של ירידה יחסית בכושרם זכתה לעניין רב. נדאל העפיל לגמר טורניר מיאמי נגד יריבו המושבע רוג'ר פדרר, ונדאל הפסיד לו 4–6 6-3.
נדאל העפיל גם לגמר הרולאן גארוס, ניצח 2:6, 3:6, 1:6 את סטן ואוורינקה, זכה בתואר גראנד סלאם מספר 15 בקריירה, עקף את פיט סמפראס והפך לסגנו הבלעדי של רוג'ר פדרר בטבלת תוארי הגראנד סלאם הכללית. הייתה זאת זכייתו העשירית באליפות צרפת הפתוחה, ובכך נדאל הפך לטניסאי הראשון שזוכה ב-10 טורנירי גראנד סלאם מאותו סוג. נדאל ניצח את טורניר מונטה קרלו בפעם העשירית, והפך לשחקן היחידי שניצח טורניר מסוג מאסטרס עשר פעמים. בנוסף, נדאל ניצח את טורניר מדריד מאסטרס, ואת טורניר ברצלונה ושמר על התואר שלו מזכייתו בשנה שעברה.
נדאל זכה בפעם השלישית באליפות ארצות הברית הפתוחה לאחר שגבר בגמר על קווין אנדרסון בשלוש מערכות 6:3 6:3 6:4, זה היה תואר הגראנד סלאם ה-16 של נדאל. מאוחר יותר הוא גם זכה בטורניר בייג'ינג לראשונה מול ניק קיריוס.
באוקטובר 2017 העפיל נדאל לגמר טורניר המאסטרס בשנגחאי ולאחר 16 ניצחונות רצופים הפסיד (6-3,6-4) לרוג'ר פדרר.
2018: זכייה 11 ברולאן גארוס.
נדאל העפיל לרבע גמר אליפות אוסטרליה הפתוחה אך פרש ממשחקו מול מרין צ'יליץ' בשל פציעה אשר גרמה לו להפסיד את סדרת טורנירי המשטח הקשה של תחילת העונה.
כמו בשנת 2017, נדאל המשיך בשליטתו המוחלטת בעונת החימר וזכה בפעם ה-11 בטורניר מונטה קרלו, ברצלונה ואליפות צרפת הפתוחה שם גבר בגמר על דומיניק תים בשלוש מערכות. נדאל זכה גם בטורניר רומא מסדרת המאסטרס.
ישנו רק שחקן אחד אשר ניצח את נדאל על מגרש החימר ב-2018 והוא דומיניק תים אשר ניצח את נדאל בטורניר מדריד מסדרת המאסטרס.
באליפות ארצות הברית הפתוחה נפצע נדאל ופרש. בטורניר פריז ניסה לשוב לשחק, אך פרש עקב כאבים בבטנו, בתחילת נובמבר הודיע כי יצטרך לעבור ניתוח בברכו, ולא יתמודד שוב בעונה זו. עקב כך איבד את המקום הראשון בעולם לנובאק ג'וקוביץ'.
2019: גראנד סלאם 19 בקריירה.
בינואר 2019 העפיל נדאל לגמר אליפות אוסטרליה הפתוחה שם התמודד נגד נובאק ג'וקוביץ' שניצח אותו בשלוש מערכות. לאחר מכן נדאל הודיע שלא ישתתף בטורנירי אינדיאן וולס ומיאמי בשל פציעה.
עם פתיחת עונת החימר, נדאל הפסיד בחצי גמר טורניר מונטה קרלו לפאביו פוניני. גם בטורניר ברצלונה הוא נעצר בחצי הגמר שם הפסיד לדומיניק תים בשתי מערכות. בטורניר מדריד הוא שוב הודח בחצי הגמר לאחר הפסד לסטפנוס ציציפס. נדאל זכה בתואר החימר הראשון לעונה זו רק בטורניר רומא, שם גבר על נובאק ג'וקוביץ'.