Lohse effectue 30 départs en 2011 et se tire très bien d'affaire avec une fiche victoires-défaites de 14-8 et une moyenne de points mérités de 3,39. Il remporte la Série mondiale 2011 avec les Cardinals mais obtient peu de succès en éliminatoires avec une moyenne de points mérités de 7,82 en trois départs. Il subit la défaite lors de ses sorties en Série de divisions contre Philadelphie et en Série de championnat contre Milwaukee. Il quitte après trois manches, ayant déjà accordé trois points, dans la de la série finale contre les Rangers du Texas et n'est pas impliqué dans la décision dans ce match gagné 16-7 par les Cardinals.