Vergne jatkoi Toro Rossolla myös kaudella 2013. Kanadan GP:ssä Vergne ajoi kuudenneksi, joka on tähän mennessä hänen uransa paras sijoitus. Loppukauden aikana Vergne ei enää ajanut pisteille. Hän sijoittui sarjassa lopulta 13 pisteellä 15:ksi.