Kobayashi entame la campagne 2011 par une huitième place en Australie mais les deux Sauber sont disqualifiées à cause d'un aileron arrière non-conforme. Le Japonais inscrit les premiers points de Sauber en 2011 deux semaines plus tard, à l'occasion du Grand Prix de Malaisie où il termine septième. Il enchaîne par trois arrivées consécutives à la dixième place, en Chine, Turquie et Espagne. En Turquie et en Espagne, ces points sont acquis au terme de remontées depuis le fond de grille. Sur le circuit d'Istanbul, il part dernier après un problème de pompe à carburant qui l'a empêché de signer un temps chronométré lors de la séance de qualification. Enfin, à Barcelone, il est dernier à l'issue du premier tour après une crevaison provoquée par un accrochage. Au cours de ces deux courses, il réalise vingt-trois dépassements.