Le , Sandoval frappe 3 circuits dans le premier match de la Série mondiale 2012 contre les Tigers de Détroit, deux d'entre eux contre Justin Verlander et un autre contre Al Albuquerque. Sandoval devient le quatrième joueur de l'histoire à frapper trois circuits dans un même match de Série mondiale après Babe Ruth (1926 et 1928), Reggie Jackson (1977) et Albert Pujols (2011). Il termine le match avec 4 coups sûrs et 4 points produits dans une victoire de 8-3 de son équipe. Les Giants remportent le titre après quatre victoires consécutives et Sandoval est nommé joueur par excellence de la Série mondiale, une première pour un athlète vénézuélien.