Dibaba consiguió una mejor marca personal en los 5000 m con un tiempo de 14:37.56 en los Bislett Games y quedó octava en esa misma prueba en los Campeonatos Mundiales de Atletismo 2011. A partir de ahí comenzó a apartarse de los 5000 m para enfocarse en los 1500 metros, un movimiento que le trajo suculentos beneficios a su carrera. Comenzó 2012 con la quinta mejor marca de todos los tiempos en 1500 m en pista cubierta, ganando el Weltklasse de Karlsruhe con 4:00.13 minutos. Una victoria en el Grand Prix Aviva Interior dio paso a su primer título mundial en los IAAF Campeonatos Mundiales en Pista Cubierta 2012. Ya al aire libre, batió el récord de Etiopía con 3:57.77 en el "Shanghai Golden Grand Prix". Fue tercera en la Golden Gala y subcampeona en los Bislett Games. Fue seleccionada para los Juegos Olímpicos de Londres 2012, pero una lesión en los isquiotibiales en la última vuelta de su serie la eliminó de la competición.