A 2012-es Európa-bajnokság selejtezői sem kezdődtek jól a Belga-válogatottnak. Az első 2 fordulójukat elvesztették. Ezután jöttek a jobb eredmények. Vertonghen a 6. fordulóban volt sikeres. Ekkor Azerbajdzsán válogatottját győzték le hazai pályán - Brüsszelben - 4:1-re jó játékkal. Itt a Vertonghen lőtte a mérkőzés első gólját. Belgium egész végig jól tartotta magát, mivel egészen az utolsó fordulóig esélyük volt a továbbjutásra. De mivel az utolsó fordulóban kikaptak Németországtól 3:1-re, így végül nem sikerült kijutniuk az Európa Bajnokságra. A csoportjukat a harmadik helyen fejezték be.