Durante la temporada 2011-12 obtuvo su tercer título de liga con una fecha de anticipación y de forma invicta, producto de veintitrés victorias y quince empates. Además superó su propio récord de goles encajados, solo permitió dieciséis goles en treinta y cinco apariciones y permaneció durante 568 minutos sin recibir anotaciones. En la Copa Italia 2011-12 no disputó ningún encuentro, aunque consiguieron el subcampeonato tras ser derrotados 2-0 en la final por el Napoli. El 11 de agosto de 2012, Gianluigi levantó su primer trofeo como nuevo capitán de la Juventus, tras la salida de Alessandro Del Piero.