Son retour sur les pistes est programmé en à l'occasion du meeting Adidas Grand Prix de New York où il décide de d'aligner sur la finale B du . Malgré un fort vent défavorable de 1,5 m/s, Tyson Gay remporte la course en 10 s 00, éclipsant notamment la performance de 9 s 90 de Yohan Blake (+0,7 m/s) réalisés dans la finale A. Fin juin, lors des sélections olympiques américaines de Eugene, il obtient sa qualification pour les Jeux de Londres en terminant deuxième de l'épreuve du en 9 s 86, derrière Justin Gatlin (9 s 80) et devant Ryan Bailey (9 s 93). Lors du meeting Herculis du , il contribue comme relayeur à la victoire de l'équipe américaine « Rouge » en 37 s 61, meilleur temps de la saison, équipe composée de Trell Kimmons, Justin Gatlin, Tyson Gay et Ryan Bailey, malgré des passages de témoin perfectibles.