I oktober 2010 blev Pérez officiellt bekräftad som andraförare i Sauber för säsongen 2011. Redan under sin första tävling, Australiens Grand Prix, gick han i mål på sjunde plats, efter att ha kört med en enstoppsstrategi. Han fick dock inte behålla den placeringen, då det visade sig att båda Sauberbilarna kört med otillåtna bakvingar, vilket ledde till diskvalificering. Pérez lyckades inte göra om sin fina placering i de tre kommande racen, men under Spaniens Grand Prix tog han sina första poäng, i kraft av en niondeplats i racet.