2008-ban továbbra is a Williams csapat versenyzője. A szezonnyitón pályafutása első dobogós helyezését elérve 3. lett. A maláj nagydíjon az első körben ütközött Bourdais-val. Autóján elülső légterelőt kellett cserélni, és a versenyen csak a 14. helyre tudott felzárkózni. Bahreinben 8. lett, egy pontot szerezve. Barcelonában a 7. helyen haladt, amikor motorhiba miatt feladta a versenyt. A török nagydíj időmérő edzésén nem jutott be az utolsó szakaszra, és csak a 11. helyről indulhatott. A versenyen az egy pontot érő, 8. helyen végzett. Monacóban jól szerepelt az időmérő edzésen, a hatodik helyet szerezte meg. Az esős futamon többször koccant másokkal, kétszer is ki kellett jönnie a boxba első terelőszárny-cserére. 18 kör volt hátra a távból, amikor az uszoda-kanyar előtt megdobta az egyik rázókő és faltól falig csapódva összetörte az autóját. A balesetet sértetlenül megúszta, de pont nélkül maradt. Kanadában számára sikeres időmérő edzésen ötödik lett, de a boxkiállásoknál hátulról beleütközött Hamiltonba, aki vele együtt szintén nem vette észre időben a piros lámpát. Rosberg ezután ismét kiállni kényszerült orrkúp-cserére, végül csak a 10. helyen ért célba. A boxutcai incidensért Hamiltonnal tíz-tíz helyes rajtbüntetést kaptak a következő futamra. A francia nagydíj időmérő edzésétől éppen ezért nem várhatott sokat, bár egyébként sem ért volna el jó eredményt. Csak Rubens Barrichello rajtbüntetésének köszönhette, hogy nem az utolsó helyről indult. A versenyen 16.-ként ért célba, egy kör hátrányban. A brit nagydíj időmérő edzésén csak szenvedett, és a 18. rajthelyet szerezte meg. A versenyen azonban csak a boxutcából indulhatott, ahonnan a 9. helyre jött fel. Németországban a 13. helyet szerezte meg, ahonnan a 10. helyre tudott feljönni. Egy magyarországi 14. hely után az európai nagydíjon ismét pontot szerzett egy 8. helyezéssel. Az egyaránt esős Belga-és Olasz Nagydíjakon 12., illetve 14.-ként ért célba.