Podobnie jak rok wcześniej, Ferrer rozpoczął sezon 2012 od wygranej w Auckland, pokonując w decydującym spotkaniu Oliviera Rochusa. Pod koniec lutego triumfował w turnieju w Buenos Aires pokonując w finale Nicolása Almagro. Trzeci tytuł w sezonie Ferrer wywalczył w Acapulco, gdzie wygrał finałową rywalizację z Fernando Verdasco. W Barcelonie po raz czwarty w karierze wystąpił w finale turnieju i po raz czwarty okazał się gorszy od Rafaela Nadala. W pojedynku o mistrzostwo przegrał 6:7(1), 5:7. Drugie turniejowe zwycięstwo na nawierzchni trawiastej Hiszpan wywalczył w połowie czerwca w 's-Hertogenbosch. Piętnasty tytuł w karierze wywalczył dzięki pokonaniu w finale Philippa Petzschnera 6:3, 6:4. Szesnaste zwycięstwo turniejowe odniósł w Båstad. W finałowym pojedynku pokonał Nicolása Almagro 6:2, 6:2. Ferrer brał udział w igrzyskach olimpijskich w Londynie. W turnieju gry pojedynczej odpadł w III rundzie po przegranej z Keim Nishikorim. W grze podwójnej wspólnie z Feliciano Lópezem osiągnął czwarte miejsce. W meczu o brązowy medal zostali pokonali przez debel Richard Gasquet-Julien Benneteau wynikiem 6:7(4), 2:6. W październiku zwyciężył w zawodach w Walencji, pokonując w finale Ołeksandra Dołhopołowa 6:1, 3:6, 6:4. Tydzień później odniósł pierwsze w karierze zwycięstwo w turnieju kategorii ATP World Tour Masters 1000, a dokonał tego w Paryżu, gdzie w finale pokonał Jerzego Janowicza 6:4, 6:3.