Nel Gran Premio del Belgio partendo 8º è costretto, quando era terzo, al ritiro, causato dall'esplosione della gomma posteriore destra. Nel Gran premio successivo, quello di Monza, riesce a classificare la sua Ferrari sul podio, alle spalle di Lewis Hamilton, su quello che lo stesso Vettel dichiarerà essere il più bel podio della sua carriera. La gara fu viziata tra l'altro dal giallo gomme della casa di Stoccarda. Infatti prima della partenza i tecnici Pirelli rilevarono su entrambe le Mercedes dei valori di pressione degli pneumatici inferiori rispetto a quelli consigliati dalla casa milanese. Nel Gran Premio di Singapore Sebastian Vettel centra la prima pole position con la casa di Maranello, risultato che mancava da ben 61 GP, addirittura dal Gran Premio di Singapore 2010 se si considerano condizioni meteo di asciutto. Durante la gara, nonostante le due entrate della safety car, riesce a dominare il Gran Premio dall'inizio alla fine. Nelle successive tre gare in Giappone, Russia e Stati Uniti conquista un secondo e due terzi posti, mentre in Messico si ritira a causa di un urto contro le barriere. Nell'ultimo appuntamento del mondiale al Emirati Arabi arriva quarto, dopo essere partito in 16ª posizione in qualifica per incomprensioni ai box. Riesce a rimontare aiutando il suo compagno di scuderia Raikkonen per il podio. È in assoluto il primo pilota ad aver ottenuto ben 13 podi nell'anno d'esordio alla Ferrari, record assoluto in queste circostanze. Si conclude così la sua prima stagione in Ferrari in 3ª posizione nella classifica piloti.