Den 1. september 2022 signerte Wilson en 4-årig kontraktforlengelse for $245 millioner med Broncos. I sesongåpningen i 2022 fullførte Wilson 29 av 42 pasningsforsøk for 340 yards og en touchdown i et nederlag mot sitt gamle lag. Han fikk sin første seier uken etter da han fullførte 14 av 31 pasningsforsøk for 219 yards, en touchdown og en interception i en 16–9 seier over Houston Texans.