Antes del principio de la temporada 2011-12, Bosh opinó que Wade debería tomar el último tiro en vez de Bosh o James para ganar o perder un juego basado en el éxito pasado de Wade. El 26 de febrero de 2012 en el juego de las estrellas, Wade registra el tercer triple-doble de la historia de la competición, fijando 24 puntos, 10 rebotes y 10 asistencias, uniéndose a Michael Jordan y a Lebron James como los únicos jugadores que alguna vez registraron este logro (en el 1997 y 2011, respectivamente). Wade terminó la temporada con un promedio de 22.1 puntos, 4.8 asistencias, 4.6 rebotes, y 1.7 robos por juego. En los partidos de playoffs, el Heat derrotó a los New York Knicks en 5 juegos en la primera ronda, luego derrotó a los Indiana Pacers en 6 juegos en la segunda ronda. Wade se demostró todo su talento en el Juego 6 de la segunda ronda, grabando 41 puntos y 10 rebotes. Los Celtics, con unos encendidos Paul Pierce y Kevin Garnett, llevaron al Heat a jugar siete encuentros en las Finales de Conferencia del Este, pero Miami prevaleció y avanzó a los Finales NBA. Ellos perdieron ante los Oklahoma City Thunder en el Juego 1 de las finales, pero ganaron los cuatro siguientes juegos, y Wade ganó su segundo título de la NBA promediando 22.6 puntos en las series. Los Heat se convirtieron en el primer equipo en la historia de la NBA en ganar un campeonato después de ir perdiendo en tres series de playoff diferentes.