Avant les Mondiaux 2012 de Ruhpolding, elle obtient quatre podiums en Coupe du monde, trois deuxième places, sur la poursuite à Hochfilzen, l'individuel et la poursuite à Nové Město, et une troisième place en sprint, toujours à Hochfilzen. Helena Ekholm annonce pendant les championnats du monde la fin de sa carrière à l'issue de la saison 2011-2012. Après une quatrième place lors du sprint, compétition où elle réalise un dix sur dix aux tirs, elle termine cinquième de la poursuite. Sur l'individuel, elle obtient une nouvelle médaille mondiale avec le bronze, derrière la Norvégienne Tora Berger et la Française Marie-Laure Brunet. Elle termine ses mondiaux par une quinzième place sur le départ en masse. Elle participe également à deux compétitions de relais, obtenant la quatrième place du relais mixte et la cinquième du relais féminin. En termine sa dernière saison en coupe du monde au cinquième rang du classement général. Elle remporte son quatrième petit globe avec le classement de l'individuel, classement où elle devance Kaisa Mäkäräinen et Darya Domracheva.