Wainwright effectue 5 départs dans les éliminatoires, qui se terminent par un titre de la Ligue nationale pour les Cardinals mais une défaite en Série mondiale 2013 aux mains des Red Sox de Boston. Il est le lanceur gagnant des premier et dernier match de la Série de division entre Saint-Louis et Pittsburgh. Dans le et dernier affrontement de la série, il lance un match complet, n'accordant qu'un point sur 8 coups sûrs en 9 manches. Malgré une solide performance dans le de la Série de championnat de la Ligue nationale face aux Dodgers de Los Angeles, il encaisse la défaite après un match superbe de son opposant, Hyun-jin Ryu, qui mène son club à un succès de 3-0. En grande finale, sa moyenne de points mérités s'élève à 4,50 en 12 manches lancées lors de deux départs, effectués dans le premier et le cinquième match. Il accorde 8 points aux Red Sox, dont 6 mérités et est chaque fois le lanceur perdant. À sa dernière sortie, il réussit tout de même 10 retraits sur des prises en 7 manches lancées, mais c'est le partant des Bostonnais, Jon Lester, qui en sort avec les honneurs.