En 2011, on le voit dans 43 parties des Brewers : 36 comme releveur et 7 comme partant. Il est entre autres intégré à la rotation de partants de l'équipe en début de saison durant l'absence de Zack Greinke, qui récupère d'une blessure. La moyenne de points mérités d'Estrada est de 4,08 en 92 manches et deux tiers lancées durant la saison, avec quatre victoires et huit défaites. Il blanchit les Diamondbacks de l'Arizona en trois manches en relève dans la Série de divisions, à l'automne, mais accorde quatre points en trois manches aux Cardinals de Saint-Louis dans la Série de championnat, où les Brewers voient se terminer leur parcours en éliminatoires.