Sachverhalt: A. Das Obergericht des Kantons Bern verurteilte X._ am 11. März 2009 zweitinstanzlich wegen Vergewaltigung, sexueller Handlungen mit Kindern, teilweise wegen sexueller Nötigung sowie einfacher Körperverletzung zum Nachteil seiner Stieftochter Y._ zu einer teilbedingten Freiheitsstrafe von 30 Monaten. Für 24 Monate gewährte es ihm den bedingten Strafvollzug. Der Kassationshof des Obergerichts verweigerte X._ am 22. Dezember 2010 die Revision des Urteils vom 11. Mai 2009. Die gegen diese beiden Urteile erhobene Beschwerde in Strafsachen wies das Bundesgericht am 10. Mai 2011 ab (Verfahren 6B_372/2009 und 6B_63/2011). B. Am 3. Juni 2011 reichte X._ ein zweites Revisionsgesuch beim Obergericht des Kantons Bern ein. Er macht geltend, die neuen Beweismittel, zehn Briefe von Y._ aus den Jahren 2002/2003, belegten, dass er sich keiner sexuellen Übergriffe schuldig gemacht habe. Das Obergericht des Kantons Bern wies das Revisionsgesuch mit Entscheid vom 14. November 2011 ab. Gegen diesen Entscheid erhebt X._ Beschwerde in Strafsachen. Er beantragt, der angefochtene Entscheid sei aufzuheben und die Sache an die Vorinstanz zurückzuweisen, damit sie das Revisionsgesuch gutheisse. Die Verfahrenskosten seien dem Staat aufzuerlegen, und es sei ihm eine angemessene Entschädigung zuzusprechen.