Em novembro daquele ano ela divulgou seu sexto projeto, intitulado "Talk That Talk". Ele estreou na terceira posição dos Estados Unidos e em número um no Reino Unido. O primeiro esforço lançado, "We Found Love", ocupou a posição máxima na "Billboard" Hot 100 por dez semanas não consecutivas, tornando-se o pódio mais longo da carreira de Rihanna e a mais longa daquele ano em solo americano. "You Da One" e a faixa-título do álbum, que apresenta a participação de Jay-Z, foram promovidas em seguida, recebendo sucesso moderado. "Where Have You Been", a quinto "single", alcançou o número cinco na parada americana e a sexta posição no Reino Unido. No início de 2012, duas colaborações com Rihanna foram lançadas: "Princess of China", com a banda Coldplay, que foi incluída no disco "Mylo Xyloto" e "Take Care", em parceria com Drake, contida no álbum de mesmo nome. Na cerimônia realizada em 2012, a cantora recebeu seu terceiro prêmio Grammy, na categoria de Melhor Colaboração "Rap", por sua participação na canção "All of the Lights" de Kanye West. Em março, ela disponibilizou duas colaborações suas com seu ex-namorado, Chris Brown: a versão "remixada" de "Birthday Cake" e o lançamento inédito "Turn Up the Music". Ambas as faixas foram recebidas negativamente devido ao histórico de violência doméstica do casal. Em setembro, após "We Found Love" ser laureado o Videoclipe do Ano durante a cerimônia de premiação musical da MTV, Rihanna tornou-se a primeira mulher a receber o prêmio por mais de uma vez.