À la fin de l'entraînement de printemps 2012, les Giants échangent le receveur Chris Stewart aux Yankees de New York et choisissent Sánchez plutôt que Eli Whiteside pour être le substitut au receveur Buster Posey à l'ouverture de la saison 2012. En 74 matchs en 2012, il maintient une moyenne au bâton de ,280 avec 15 doubles, 3 circuits et 34 points produits. Son premier circuit dans les majeures est réussi le aux dépens du lanceur Dillon Gee des Mets de New York. Sánchez remporte la Série mondiale 2012 avec San Francisco.