I Australias Grand Prix førte en frontvingefeil på hans Sauber til at han traff autovernet og ble slengt ut på banen igjen og forårsaket en krasj som i tillegg til han selv også tok ut Nico Hülkenberg og Sébastien Buemi. I neste løp i Malaysia kvalifiserte han på niendeplass, som var hans høyeste kvalifiseringsposisjon til da i Formel 1, men han fikk en motorsvikt tidlig i løpet. I Kina var Kobayashi involvert i en treveis kollisjon med Buemi og Vitantonio Liuzzi på første runde, noe som gjorde ham til den eneste føreren som måtte bryte de fire første løpene. I Tyrkia kom han i mål på tiendeplass og vant sine første poeng for sesongen. I Valencia avsluttet han på syvendeplass ved å passere både Fernando Alonso og Sébastien Buemi på de siste rundene av løpet på ferske dekk, etter å ha kjørt mesteparten av løpet i tredje posisjon på sitt første sett med dekk. Han fulgte opp med sjetteplass på Silverstone, ellevte i Tyskland, niende i Ungarn og åttende i Belgia.