Na EURU 2012 konaném v Polsku a na Ukrajině postoupila Francie se 4 body ze druhého místa do čtvrtfinále. Koscielny se neobjevil ani v jednom ze tří utkání v základní skupině D (postupně proti Anglii (1:1), Ukrajině (výhra 2:0) a Švédsku (prohra 0:2)). Nastoupil v základní sestavě až ve čtvrtfinále 23. června proti největšímu favoritu turnaje Španělsku, s nímž Francie prohrála 0:2.