Tras dejar Force India, el alemán ingresó al equipo Sauber para . Su nuevo compañero fue el mexicano Esteban Gutiérrez. En su primera carrera con la escudería suiza, en , acabó en la 11.º posición (tras la sanción a Daniel Ricciardo). Luego encadena tres abandonos consecutivos por problemas mecánicos. En , Sutil volvió a rozar los puntos, terminando 11.º en una carrera con la lluvia. Desde entonces, de nuevo el monoplaza volvió a tener problemas, que dejaron a Sutil y Sauber sin ningún punto durante toda la campaña; siendo el peor resultado de la escudería suiza en su historia. Sus mejores puestos a lo largo de la temporada fueron los dos 11.º que obtuvo tanto en Australia como en Hungría. En el lluvioso GP de Japón, Sutil se despistó en la vuelta 42 en la curva Dunlop. Una vuelta más tarde, Jules Bianchi también se despistó y chocó la grúa que estaba retirando el Sauber. Las consecuencias del accidente derivaron en la muerte de Bianchi en julio de 2015.