In 2012 bereikte Van Gerwen de wereldtop. Hij won dat jaar zeven PDC-Pro Tour-toernooien. In oktober won hij zijn eerste grote PDC-titel, de World Grand Prix. In november speelde Van Gerwen zijn tweede PDC-finale, de Grand Slam of Darts, die hij verloor van zijn landgenoot en meervoudig wereldkampioen Raymond van Barneveld. Op 30 december 2012 bereikte hij de finale van het PDC World Darts Championship, waarin Phil Taylor nog te sterk was. Daarmee speelde hij dat seizoen voor de derde keer de finale van de laatste vier grote PDC-toernooien.