Na EURU 2012 konaném v Polsku a na Ukrajině postoupila Francie se 4 body ze druhého místa základní skupiny do čtvrtfinále. V prvním utkání proti Anglii (remíza 1:1) nastoupil v základní sestavě a hrál do 84. minuty. Pak Francie porazila Ukrajinu 2:0 a Cabaye vstřelil v zápase druhý gól (byl to zároveň jeho první v dresu A-mužstva Francie). Utkání proti Švédsku (porážka 0:2) nehrál. Ve čtvrtfinále 23. června nestačil Cabaye se svými spoluhráči na největšího favorita turnaje Španělsko, s nímž Francie prohrála 0:2 a z turnaje vypadla.