Vettel startet 2012-sesongen med en andreplass i Australia. I Malaysia startet han fra femte posisjon, og lå på fjerdeplass gjennom mesteparten av det regnvåte løpet. På runde 47 pådro han seg imidlertid en punktering etter en kollisjon med HRTs Narain Karthikeyan, og etter å ha vært i pit for å bytte dekket avsluttet han løpet på ellevteplass. Dette var første gang Vettel fullførte et løp utenfor poengplass siden Belgias Grand Prix 2010. Vettel kvalifiserte på ellevte startposisjon i Kina, og dette var første gang siden Brasils Grand Prix 2009 at han kvalifiserte utenfor topp ti. I løpet kjørte han seg opp og lå på andreplass med syv runder igjen å kjøre, men som følge av en tostopp-strategi medførte økende dekkslitasje at han til slutt falt ned til femteplass.