Durant la temporada 2011 de Fórmula 1, Mercedes torna a comptar de nou amb Rosberg i Schumacher. No obstant això, el començament de Nico no és bo, ja que el cotxe no és tan competitiu com el de la temporada passada, i no aconsegueix puntuar en les dues primeres carreres. Però al GP de la Xina fa una excel·lent carrera, arribant a anar primer, fins que un problema amb el combustible l'allunya del que hauria estat la seva primera victòria o un altre podi, i acaba cinquè. Un cop arriba la gira per Europa, Nico puntua en 7 carreres, queda fora dels punts en una i només abandona en una altra. A Canadà, la carrera més complicada de l'any, Rosberg rodava en els punts fins que en les últimes voltes fa malbé l'aleró i acaba onzè. A la gira asiàtica Nico aconsegueix puntuar en tots els circuits. També ho aconsegueix al Brasil. En el tram final de la temporada, Schumacher es va recuperar i va intentar lluitar per a superar-lo en la classificació general, però de nou per segon any consecutiu, Rosberg queda per sobre del seu company d'equip.