Dibaba va aconseguir una millor marca personal en els 5.000 m amb un temps de 14:37.56 minuts en els Bislett Games i va quedar vuitena en aquesta mateixa prova en el Campionat del Món d’Atletisme de 2011. A partir d'aquí va començar a apartar-se dels 5.000 metres per enfocar-se en els 1.500 metres, un moviment que va beneficiar la seva carrera. Va començar l’any 2012 amb la cinquena millor marca de tots els temps en 1.500 metres en pista coberta, guanyant el Weltklasse de Karlsruhe amb una marca de 4:00.13 minuts. Una victòria al Grand Prix d’Aviva en pista coberta va donar pas al seu primer títol mundial en el Campionat del Món d’atletisme en pista coberta de 2012. Pel que fa a la competició a l'aire lliure, va batre el rècord d'Etiòpia amb 3:57.77 minuts al Golden Grand Prix de Xangai, va ser tercera a la Golden Gala i subcampiona en els Bislett Games. Va ser seleccionada per als Jocs Olímpics de Londres 2012 però una lesió als isquiotibials en l'última volta de la seva sèrie la va eliminar de la competició.