Il team schiera quali piloti titolari Romain Grosjean, che aveva già corso per la Renault nella seconda parte della stagione 2009, e l'ex campione del mondo Kimi Räikkönen, che ritorna in F1 dopo due stagioni di assenza. La stagione è molto positiva con Räikkönen e Grosjean che vanno spesso a punti e ottengono vari piazzamenti a podio, sfiorando la vittoria in Ungheria con Räikkönen. In Belgio Grosjean provoca però un pericoloso incidente che costringe al ritiro lui, Alonso, Hamilton e Pérez: la manovra gli costa la squalifica per il seguente Gran Premio d'Italia, in cui è sostituito dal terzo pilota Jérôme d'Ambrosio. Il 4 novembre 2012 la scuderia, con il pilota Kimi Räikkönen, centra la prima vittoria stagionale sul circuito di Abu Dhabi, chiudendo la stagione al 4º posto del campionato costruttori.