В сезоне 2011/12 Суарес стал одним из основных центральных полузащитников «Атлетико» наряду с Габи и Тиагу Мендешем. Марио сыграл 14 матчей в розыгрыше Лиги Европы-2011/12, включая оба полуфинала против «Валенсии» и финальный матч с «Атлетиком» из Бильбао, в котором Суарес и Габи успешно противостояли креативным полузащитникам басков. «Атлетико» победил со счётом 3:0, и Марио Суарес завоевал второй трофей с «"матрасниками"» (после Суперкубка УЕФА 2010 года).