La Varșovia, în primul meci al turneului Euro 2012 împotriva Greciei, Lewandowski a înscris primul gol al competiției în urma unei pase de la viitorul său coleg de la Dortmund, Jakub Błaszczykowski și a fost desemnat omul meciului. A jucat în toate cele trei meciuri ale Poloniei de la turneu, care însă a fost eliminată încă din faza grupelor, acumulând doar 2 puncte.