สาธารณรัฐเช็กเข้าสู่การเปลี่ยนแปลงทีมอีกครั้ง โดยอยู่ภายใต้การคุมทีมของ มิชาล บิเล็ค โดยในยูโร 2012 รอบคัดเลือก ทีมเริ่มต้นด้วยการแพ้ลิทัวเนีย แต่พวกเขาก็คว้าชัยชนะนัดสำคัญได้ในการเจอสกอตแลนด์ ตามด้วยชนะลิกเตนสไตน์ และถึงแม้จะแพ้ต่อสเปน แชมป์ฟุตบอลโลก 2010 พวกเขาก็ยังคว้าสิทธิ์ไปเล่นเพลย์ออฟได้สำเร็จ และได้ผ่านเข้าไปเล่นในรอบสุดท้ายที่ประเทศโปแลนด์และประเทศยูเครนโดยชนะมอนเตเนโกรด้วยประตูรวม 2 นัด 3-0 โดยในรอบสุดท้าย แม้นัดแรกในรอบแบ่งกลุ่มจะแพ้รัสเซียไป 4-1 แต่ 2 นัดที่เหลือสามารถชนะได้ทั้งหมด เริ่มจากชนะกรีซไป 2-1 และชนะโปแลนด์ไป 1-0 ผ่านเข้ารอบเป็นแชมป์กลุ่ม แต่ก็ต้องตกรอบไปด้วยการแพ้โปรตุเกสไป 0-1