Pada musim 2008, Alonso kembali lagi ke tim Renault, dan Heikki pindah ke tim McLaren. Alonso lantas disambut hangat oleh seisi tim yang bermarkas di Enstone, Inggris tersebut. Partner Alonso untuk musim 2008 adalah Nelson Angelo Piquet, yang merupakan putra dari juara dunia tiga kali era dasawarsa 1980-an, yakni Nelson Piquet. Alonso kali ini merasakan kurang andalnya Renault dalam balapan. Sampai dengan pertengahan musim, tim Renault mssih kesulitan mendapatkan settingan mobil terbaik. Podium pertama tim Renault di musim 2008 dicetak di Jerman, pada saat Nelsinho Piquet berhasil mengakali "safety car" yang keluar karena kecelakaan yang menimpa Timo Glock (Toyota), sehingga pada akhirnya ia bisa finish di urutan kedua. Kemenangan balapan yang ditunggu akhirnya datang juga di Singapura, pada saat Fernando Alonso berhasil memenangi lomba tersebut (walaupun kemudian diketahui bahwa tim Renault bermain dengan curang di dalam balapan tersebut), dan dilanjutkan dua minggu sesudahnya di Jepang.