Rosberg bertahan di Mercedes GP untuk musim 2013 bersama rekan setimnya yang baru yaitu Lewis Hamilton. Pada musim 2013 ini Rosberg mendapatkan mobil yang cukup kompetitif. Meskipun sempat mengalami beberapa gangguan di awal musim, Rosberg mulai menunjukan tanda kebangkitan saat ia menguasai penuh lomba GP Monako. Seusai GP Monako, Rosberg tampil konsisten dan ia kembali menang di Inggris usai Sebastian Vettel tersingkir dan Lewis Hamilton bermasalah dengan ban. Setelah libur musim panas, Mercedes mulai menurun penampilannya, Rosberg hanya mampu meraih dua podium di sisa musim yaitu di India dan Abu Dhabi.