En el primer amistoso después del Mundial, el 11 de agosto anotó en el empate a 2 goles con Dinamarca. El 12 de octubre anotó en la victoria por 3-0 sobre tras haber ingresado a los 55 minutos por Miroslav Klose, siendo este encuentro de la cuarta fecha de la clasificación para la Eurocopa 2012. El 29 de marzo de 2011, Gómez marcó en la derrota por 1-2 frente a . Volvería a anotar en el partido amistoso siguiente, esta vez en la victoria por 2-1 frente a el 29 de mayo. El 3 de junio anotó un doblete en la victoria por 1-2 sobre en la clasificación para la Eurocopa 2012. De esta manera logró realizar lo que no había sido capaz de hacer 3 años antes durante la Eurocopa 2008 frente a los austriacos. En un gesto espontáneo de alivio, besó el poste de la portería tras anotar el primer gol alemán. 4 días después volvería a marcar en la victoria por 1-3 sobre . El 7 de octubre anotó por tercer partido consecutivo en las clasificación para la Euro 2012 en la victoria por 1-3 sobre . Anotó su sexto gol en la fase de clasificación en la última fecha, el 11 de octubre frente a cuyo encuentro terminó ganado por 3-1. Alemania lograría su clasificación 3 jornadas antes del final de la fase de clasificación a la Eurocopa 2012, culminando finalmente en el primer lugar del grupo A con 30 puntos. Gómez tendría buena participación con 6 goles en 6 encuentros. El 11 de noviembre capitaneó por primera vez a su selección en el partido amistoso frente a , que terminó empatado a 3, siendo este el primer partido en el renovado Estadio Olímpico de Kiev. Este fue su partido número 50 con la selección alemana, siendo con 26 años, el jugador más longevo en la alineación presentada en ese partido.