Il participe à l'Euro 2012 et porte toujours le brassard de la "Furia Roja". Il fait quelques arrêts déterminants contre l'Italie (1-1) en phase de poules mais doit s'incliner sur une frappe d'Antonio Di Natale. Le dernier match des poules est contre la Croatie (1-0) et il sauve son équipe à de nombreuses reprises. Iker Casillas et son équipe jouent contre la France en quarts de finale et l'emportent (2-0) lors d'une soirée plutôt tranquille pour le capitaine de l'équipe. En finale contre l'Italie le , ils gagnent (4-0) dans un match où le portier espagnol a effectué plusieurs arrêts décisifs. En remportant l'Euro 2012, Iker Casillas devient le premier capitaine en sélection à soulever trois trophées de suite.