בשנת 2007 עבר קלוזה לבאיירן מינכן, עמה זכה בשתי אליפויות, ובשנת 2010 הגיע עמה לגמר ליגת האלופות. בארבע השנים שלו במועדון כבש קלוזה 52 שערים בכל המסגרות.