Ronaldo strelil sedem gólov v kvalifikácii na EURO 2012, vrátane dvoch gólov proti Bosne a Hercegovine v baráži, čím poslal Portugalsko na turnaj, kde boli vylosovaný do „skupiny smrti“. V poslednom zápase skupiny proti Holandsku strelil dva góly pri výhre 2:1. Vo štvrťfinále proti Česku strelil gól hlavou, vďaka čomu skončil zápas výhrou Portugalska 1:0. V oboch zápasoch, proti Holandsku a Česku bol menovaný mužom zápasu. Po bezgólovom zápase proti Španielsku v semifinále, v ktorom strelil Ronaldo tri tyčky, nakoniec vypadli po penaltovom rozstrele. Ronaldo nekopal, pretože bol navrhnutý, aby zakončil nevyužitú piatu penaltu, čo bolo potom kritizované. Po tom, čo strelil celkovo tri góly na turnaji, čím bol najlepším strelcom spolu s ďalšími piatimi hráčmi, bol opäť zvolený do tímu turnaja.