La stagione 2012 comincia in maniera altalenante per il tedesco, La RB8 infatti non mette in mostra subito la sua velocità e Vettel conclude 2º in Australia. In Malesia tocca la vettura di Narain Karthikeyan, forando il suo pneumatico e chiudendo 11º. In Cina giunge 5º, dietro anche al suo compagno di squadra. In Bahrein ottiene il cosiddetto Hat Trick, vincendo la gara, e ottenendo pole position (la prima della stagione) e giro veloce; torna inoltre al comando delle classifica mondiale con 53 punti davanti a Lewis Hamilton (49) e al suo compagno di squadra Mark Webber (48). Le gare successive sono altalenanti: dopo la vittoria in Bahrain, il tedesco, a causa di prestazioni opache non va a podio per 4 gare consecutive, perdendo terreno su Alonso, leader del campionato, e Webber. Dietro al compagno vittorioso anche in Gran Bretagna, in Germania Vettel giunge dapprima secondo alle spalle di Alonso, ma per un sorpasso irregolare ai danni di Button viene retrocesso fino alla quinta posizione.